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 / 0 Portugal
Logiciel de conception 3D : Fusion 360
https://drive.google.com/file/d/1FkJRk8bsUs5hyyfTdTZP2nx0C9khPHjn/view?usp=share_link
Le projet Moon Camp Challenge consiste en l'étude et la construction d'une base lunaire capable de soutenir le groupe participant.
Ce processus consiste à déterminer comment fournir de l'énergie, de l'eau, des aliments et de l'air aux astronautes, comment protéger l'environnement lunaire, quels matériaux sont utilisés en série, entre autres problèmes auxquels les astronautes doivent faire face. En plus de tout cela, il est nécessaire de créer un modèle à trois dimensions de la base mentionnée précédemment, afin de donner vie au projet et d'offrir aux élèves la possibilité d'expérimenter avec un camp et des ferraillements nouveaux.
L'objectif principal de la base est d'étudier la possibilité et la réalisation d'une éventuelle expansion de l'humanité sur la Lune. La base a un objectif principalement scientifique, en réalisant de nombreuses missions pour étudier l'environnement lunaire et ses effets sur les astronautes. Ainsi, en plus d'assurer la survie des membres du groupe, la base permet et facilite l'exploration de la surface lunaire, la vérification de la biologie et de la psychologie des astronautes et permet également de tester directement divers matériaux et/ou appareils destinés à faciliter l'expansion et la vie des êtres humains sur la Lune.
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 cavité latérale du cratère sera creusée par le Sparky-3, un robot muni d'une broche. Dans la cavité creusée, on place la première couche isolante de ciment, recouverte d'urée pour la rendre plus flexible. Ensuite, il y a la chambre la plus superficielle, où l'on place tout le matériel et la machinerie nécessaires au fonctionnement de la base. La base est composée de plusieurs compartiments reliés entre eux par des câbles. Elle comprend également plusieurs salles où les astronautes peuvent contrôler tous les systèmes, comme par exemple une salle pour l'artillerie, une autre pour l'eau, etc. En plus des espaces fonctionnels, les astronautes disposeront d'espaces pour dormir, manger et faire de l'exercice. Dans le cadre d'une phase plus avancée de la mission, cette base pourra être élargie pour créer un ensemble de logements capable d'accueillir une grande quantité de personnes.
Pour protéger les astronautes de l'environnement de la Lune, la base est principalement construite en sous-sol, protégeant les tripulantes non seulement du rayonnement, mais aussi des variations de température extrêmes qui se produisent à la surface de la Lune. Par ailleurs, le matériau de construction utilisé pour la base actuelle protège les astronautes non seulement contre les rayonnements mais aussi contre les variations de température, et il est capable de supporter les fortes différences de pression entre l'intérieur et l'extérieur de la base.
L'énergie électrique est fournie par un ensemble de lampes solaires 90% du moment, ainsi que par des générateurs d'hydrogène, utilisés en cas d'urgence. O hidrogénio usado para o gerador é proveniente da eletrólise da água. Serão transportadas baterias da Terra onde será armazenada a energia excessiva. Estas baterias serão usadas nos robôs existentes na base, bem com os sistemas necessários em caso de emergência.
L'eau est obtenue à partir des déchets de la planète Terre et du gel du cratère Shackleton, extrait par le robot Sparky-3. Ce gel sera ensuite transformé et purifié dans la base. L'eau sera recyclée grâce à une station de traitement de l'eau et des graisses qui récupérera l'eau expulsée par le corps de l'astronaute. Le sang et l'urine sont filtrés et l'eau est réutilisée.
L'ar est obtenu à l'aide de réservoirs pressurisés par la terre, ainsi que par l'oxydation de l'eau de mer. La teneur en azote et en oxygène de l'arche de la base est régulée par un contrôleur principal et un système de ventilation.
Les aliments sont obtenus par le biais d'une plantation à l'intérieur de la base, dans des conditions similaires à celles de la terre. Serão plantados principalmente espinafres e batatas-doces, que são alimentos ricos en vários nutriments necessários para a saúde do ser humano. Les déchets humains et tout autre type de matériau organique sont traités dans un accumulateur de métal. Ce métal est ensuite mélangé à l'eau et utilisé comme additif liquide.
Pour traiter les déchets produits par les astronautes, deux systèmes ont été utilisés : le SPRAG (système de recyclage de l'eau et des gaz) et le SPAN (système de production d'additifs naturels). Le premier est une adaptation aux matières grasses qui, lors des saignements de ces animaux, produisent de l'urine et des gaz.
No caso da urina produzida, esta seria destilada, obtendo principalmente ureia e água destilada. L'eau distillée peut être utilisée pour la production d'électricité ou peut également être utilisée pour l'arrosage. A ureia pode ser utilizada para a produção adicional de betão, se necessário, o pode ser descartada se for produzida em excesso.
En ce qui concerne les frais, ils peuvent être utilisés dans le cadre d'un autre système, le SPAN. Sa fonction est la conversion de tous les composites organiques produits dans le métal, qui, en conjonction avec l'eau, produisent un liquide naturel qui peut être utile, en aidant à la croissance des plantes.
Le système de communication externe et interne (SCEI) a été créé pour réduire la distance entre la Terre et la Lune. Il comprend l'utilisation de satellites de communication, équipés d'antennes de grande puissance et de systèmes de transmission de données à grande vitesse, qui sont positionnés tout au long de l'orbite terrestre et sur la surface lunaire.
Pour surmonter les obstacles physiques à la Lune, tels que les cratères ou les montagnes, des rotations de communication sont planifiées et recourent à des satellites artificiels installés tout au long du trajet pour retransmettre les signaux de communication, ces derniers pouvant également être utilisés pour transmettre les signaux à d'autres bases éventuelles.
La communication entre la Terre et la Lune est un élément fondamental pour la réussite des missions spatiales. Grâce à la communication, les scientifiques peuvent obtenir des données importantes sur la surface lunaire, ce qui leur permet de progresser considérablement dans leur compréhension de l'univers et de leur lieu de résidence.
Comme indiqué précédemment, le principal objectif de l'étude de la base est d'étudier les possibilités d'expansion de l'activité humaine sur la Lune et de déterminer les possibilités d'occupation du satellite (ainsi que les avantages pour l'activité humaine). Pour ce faire, l'effet d'une exposition prolongée à l'environnement de la Lune sur les tripulants de la base a été étudié, et des tests de diagnostic ont été effectués pendant un certain temps pour vérifier l'état de santé physique et psychologique des astronautes.
Par ailleurs, Sparky-3, un Rover envoyé pour aider à l'exploration de la surface lunaire, sera utilisé pour obtenir une plus grande quantité d'informations sur le sol lunaire, en explorant éventuellement des zones qui n'ont pas encore été explorées, afin d'avoir une meilleure idée des vestiges présents lors de la construction éventuelle d'autres bases sur la Lune.
Par conséquent, un autre objectif que les astronautes se sont fixé est de récupérer les nombreux sacs contenant des objets organiques qui ont été déposés dans la Lune lors de la mission Apollo-11, Comme le matériau est riche en bactéries et autres organismes microscopiques, l'étude de l'effet de l'environnement de la Lune sur ces organismes vivants peut contribuer à l'analyse des effets d'une exposition prolongée à l'environnement de la Lune.
Le traitement d'une mission lunaire implique une combinaison de compétences techniques et scientifiques, ainsi qu'une préparation psychologique. Voici les différentes compétences qui doivent être travaillées :
Aptitudes techniques : les astronautes passent par de longues périodes pour acquérir des aptitudes techniques spécifiques, telles que le pilotage de véhicules spatiaux, l'utilisation d'équipements scientifiques, la réparation de systèmes critiques et la gestion des accidents spatiaux. Les astronautes apprennent également les procédures de sécurité et d'urgence à bord, ainsi que la gestion des incidents et des fugues.
Préparation physique : une mission lunaire est exigeante sur le plan physique, car les astronautes doivent s'adapter aux conditions de la grossesse zéro et effectuer des randonnées dans des espaces très étendus. Les astronautes suivent un régime d'exercices rigoureux pour renforcer leur résistance musculaire et cardiovasculaire. Ils sont également formés pour travailler dans des environnements où les températures et les niveaux de rayonnement sont élevés.
Préparation psychologique : la vie dans un environnement isolé et confiné peut être difficile pour les astronautes. La préparation psychologique est donc un élément important du traitement. Les astronautes apprennent à résoudre les conflits, à communiquer efficacement et à gérer leur stress. Ils passent également par des simulations de missions qui peuvent durer des semaines ou des mois pour les préparer à la vie dans l'espace.
Outre ces domaines de traitement, les astronautes sont également préparés aux tâches spécifiques de la mission. Cela peut inclure l'étude de la géologie lunaire et la pratique de la récupération d'amas de roches et de sol, l'exploitation du véhicule lunaire et la conduite d'expériences scientifiques. L'ensemble du programme est conçu pour garantir que les astronautes sont prêts à faire face à toute situation susceptible de survenir au cours de la mission.
Le transport des provisions et du matériel nécessaires à la construction et à la maintenance de la base sera assuré par le Starship de SpaceX, qui a été choisi en raison de sa grande capacité de charge, de son caractère réutilisable (réduction des coûts d'exploitation) et de sa capacité de remise en état à l'intérieur de l'orbite.
Pendant la durée de la mission à Lua, le vaisseau spatial effectue plusieurs voyages entre la Terre et Lua, afin de reconstruire la base lunaire et d'entamer le processus d'expansion de cette dernière, dans une phase plus avancée de la mission.
Outre le Starship, le Sparky-3 est un autre véhicule essentiel pour la mission. Le Sparky-3 est un véhicule totalement électrique dont les trois principaux objectifs sont l'exploration, l'exploitation minière et la recherche de soles lunaires. Dans un premier temps, son objectif est d'explorer le sol lunaire à partir duquel une base est construite. Par la suite, elle sera utilisée pour récupérer le gel des PSR présents dans le cratère Shackleton et pour explorer la surface lunaire.
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