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.
Colégio Vasco da Gama Lisboa-sintra Portugal 17, 18 4 / 1 Portugal
Logiciel de conception 3D : Fusion 360
https://drive.google.com/file/d/1ReZGQIAM1f7LxkjoXMe7X7AYMd2Xy_7U/view?usp=sharing
Le projet du deuxième semestre de sciences physiques avait pour objectif d'élaborer une base lunaire à l'aide d'un logiciel de modélisation 3D pour la soumettre au Moon Camp Challenge 2023. L'équipement a atteint les objectifs fixés par la professeure de sciences physiques, à savoir créer des conditions de survie, des espaces de convalescence, un établissement pour l'exercice physique et un laboratoire. Une étude a été réalisée sur les équipements nécessaires pour assurer la protection de l'eau et de l'énergie, la production d'aliments, la protection contre les astéroïdes et les rayonnements et la création d'une atmosphère respiratoire. Le projet a été planifié en fonction d'objectifs bien définis, ce qui a permis de développer des compétences de travail en équipe, d'organisation et de modélisation 3D à l'aide de fusion360. L'équipe a acquis des caractéristiques qui seront utilisées dans les projets futurs.
Le Moon Camp Challenge a proposé la création d'un modèle 3D d'une base lunaire. Cette base doit répondre aux besoins fondamentaux des astronautes, tels que l'alimentation, l'oxygénation, la température ambiante, ainsi qu'à un objectif de recherche sur la lune. L'objectif de la base lunaire réalisée était d'explorer la production d'énergie par l'intermédiaire de l'hélio-3, un isotope rare sur la Terre, mais qui existe en quantités significatives sur la Lune. Par la suite, l'hélio-3 pourrait être prélevé sur la Terre pour être commercialisé.
La base sera construite dans la partie latérale de la cratère Shackleton, en raison des températures les plus proches de celles de l'atmosphère, ainsi que de la proximité de grands dépôts de gel au fond du cratère. La cavité dans laquelle la base est construite a été creusée par le robot Sparky-3. La raison pour laquelle la base se trouve dans une cavité de la roche lunaire est la protection contre le rayonnement solaire. De cette manière, il existe une insolação décente du régime lunaire, une protection contre le rayonnement et la proximité d'une source d'eau.
La base lunaire sera construite à partir d'un matériau lunaire et d'un aglutinant importé de la Terre. De cette manière, il sera possible de protéger les astronautes contre les rayonnements et les chutes de météorites, tout en préservant l'espace dans la navette occupée par les matériaux de construction.
La base est construite à partir d'un matériau lunaire et d'un aglutinant importé de la Terre. De cette manière, il est possible de donner de l'espace à la navette et d'offrir à la base une résistance aux radiations et aux chutes de météorites. À l'extérieur des bâtiments, les astronautes sont tenus de se protéger.
Dans cette mission, il est nécessaire que les astronautes aient accès à l'eau potable et à la nourriture. C'est pourquoi la base comprend une hotte dans laquelle sont plantés des aliments qui résistent aux conditions les plus extrêmes, qui sont riches en nutriments et qui se développent rapidement. C'est ainsi qu'ont été cultivés les cenouras, les batatas, l'alface, mais aussi le trigo et le beterraba sacarina, dont l'açucar est retiré pour la production de pommes de terre. Nous avons également importé 50 kg de sel de mer. En ce qui concerne l'eau, les dépôts de gel du cratère Shackleton ont été approuvés. Les dépôts de gel ont été récupérés par l'un des véhicules lunaires et ont été prélevés pour être déposés dans un dépôt. Ensuite, le gel est déversé, l'eau est traitée pour éliminer les impuretés et, par la suite, elle est stockée dans un réservoir dont la température est régulée. De plus, l'eau est envoyée dans les différentes parties de la base lunaire par l'intermédiaire de canalisations. Pour garantir l'oxygénation de l'intérieur de la base, il convient d'utiliser un biodigesteur qui convertit le lixiviat en hydrogène. L'hidrogène peut être associé au dioxyde de carbone libéré par les astronautes et donner naissance à l'eau et au monoxyde de carbone. La température diminuera afin de liquéfier l'eau et, par la suite, l'électricité, ce qui produira de l'oxyde et de l'hydrogène. L'hydrogène est réutilisé dans le processus tandis que l'oxygène est distribué dans les différentes divisions de la base. Seria feita reciclagem, existindo 3 contentores grande para colocar o lixo. En ce qui concerne l'énergie, la base dispose de panneaux solaires en tant que source d'énergie viable et, à l'avenir, d'un centre de fusion nucléaire pour transformer l'hélium 3 en énergie électrique.
Le biodigesteur utilise les ressources produites par la base pour produire de l'hydrogène. L'hydrogène est envoyé dans un tube jusqu'au ventilateur où il réagit avec le dioxyde de carbone expulsé par les astronautes, en produisant de la vapeur d'eau et du monoxyde de carbone. Le monoxyde de carbone est ensuite libéré à l'extérieur de la base, tandis que l'eau est soumise à une diminution de la température de la même manière que l'état liquide. Ensuite, on procède à l'électrolyse de l'eau, ou bien on fait passer à l'eau un courant électrique qui la sépare en oxygène et en hydrogène. L'oxyde est ensuite réparti dans les différentes divisions de la base lunaire. L'hydrogène, quant à lui, est réintroduit dans le ventilateur pour réagir avec le dioxyde de carbone. Il y a donc deux tubes qui circulent dans tous les compartiments : l'un d'eux récupère le dioxyde de carbone et l'autre distribue l'oxyde.
Les astronautes disposent de deux moyens de télécommunication, le premier étant les ondes radio, qui sont utilisées pour échanger des données entre les astronautes ou entre les bases. Pour assurer la liaison entre la Lune et la Terre, des satellites sont utilisés sur l'orbite de la Lune comme sur celle de la Terre. Pour recevoir les signaux, la base dispose d'un centre de télécommunications doté d'une antenne parabolique.
L'exploration de la Lune est un sujet d'intérêt et de recherche depuis des décennies. L'une des raisons pour lesquelles les gens veulent aller à Lua est la possibilité d'explorer l'hélio-3, un élément rare et très énergivore.
L'hélio-3 est un isotope de l'hélio qui peut être utilisé comme combustible dans les réacteurs nucléaires de fusion. La fusion nucléaire est une source potentiellement illimitée d'énergie propre et sûre, qui peut remplacer les combustibles fossiles et réduire la dépendance à l'égard des sources d'énergie non renouvelables.
Bien que l'hélio-3 soit un élément rare sur la Terre, il est présent en quantités significatives à la surface de la Lune. Il semble que l'hélio-3 soit produit par un vent solaire qui le dépose sur la surface lunaire. Cela signifie que la Lune est une source potentiellement riche en hélio-3.
Cependant, l'exploration de l'hélio-3 dans la Lune n'est pas une tâche facile. La Lune est un environnement hostile, avec des températures extrêmes, un rayonnement intense et une lumière lunaire fine qui peut endommager les équipements. En outre, la collecte de l'hélium 3 exige l'extraction du matériel de la surface lunaire et son transport sur Terre, ce qui représente une tâche extrêmement lourde et complexe.
Malgré les difficultés, nombreux sont ceux qui estiment que l'exploration de l'hélium 3 sur la Lune est un objectif qu'il vaut la peine de poursuivre. Outre son potentiel d'énergie limpide et renouvelable, l'exploration lunaire pourrait permettre d'obtenir des découvertes scientifiques importantes et d'ouvrir la voie à de futures missions à destination de Mars et d'ailleurs.
En conclusion, l'exploration de l'hélio-3 à Lua est une idée ambitieuse qui peut faire progresser considérablement l'énergie limpide et l'exploration spatiale. Même s'il existe de nombreux inconvénients à surmonter, la perspective d'une source d'énergie sûre et renouvelable est une raison convaincante pour nous d'explorer la Lua.
Pour se préparer à une mission lunaire, les astronautes doivent acquérir des compétences techniques et scientifiques spécifiques et être préparés sur le plan psychologique.
En ce qui concerne les compétences techniques, ils sont formés au pilotage de véhicules spatiaux, à l'utilisation d'équipements scientifiques, à la réparation de systèmes critiques, ainsi qu'à l'apprentissage des procédures de sécurité et d'urgence à bord. La préparation physique est importante pour tenir compte des conditions de la grossesse zéro et pour effectuer des déplacements en espace, ainsi que pour supporter des températures et des niveaux de rayonnement élevés. La préparation psychologique est également essentielle pour gérer l'isolement et le confinement pendant une mission. Pour cela, les astronautes apprennent à résoudre les conflits, à communiquer efficacement et à gérer leur stress, tout en participant à des simulations de missions prolongées. Ils sont également formés aux tâches spécifiques de la mission, telles que l'étude de la géologie lunaire, la collecte d'amas et l'exploitation du corps lunaire. L'objectif est de préparer les astronautes à faire face à toutes les situations susceptibles de se produire pendant la mission.
Pour le transport vers l'espace, nous avons choisi le vaisseau spatial car, selon les spécialistes de l'exploration spatiale, son utilisation pour le transport de matériel et de provisions vers l'espace est une solution économiquement viable. Le véhicule est également conçu avec des systèmes et des pièces totalement réutilisables, ce qui signifie que les coûts associés aux voyages spatiaux seront maintenus à un niveau bas. Par ailleurs, le vaisseau a une capacité de transport de 100 tonnes, ce qui lui permet de transporter une grande quantité de matériaux de construction, d'équipements et d'autres cargaisons nécessaires à la Lua en un nombre relativement réduit de véhicules. En ce qui concerne la tripulation, bien qu'une nef puisse transporter jusqu'à trois personnes, cinq tripulantes ont été conçues pour garantir la sécurité et l'efficacité de la mission.
Au sein de l'espace, les véhicules utilisés comprennent un rover pour le transport de personnes et plus de 3 rovers pour extraire le sol lunaire tel que le gel afin de le ramener à la base.
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