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Galerie Moon Camp Pioneers 2019-2020

En Moon Camp Pioneers, la mission de chaque équipe est de concevoir en 3D un camp lunaire complet à l'aide de Fusion 360. 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.

L'équipe : Procyon

Escola Secundária Domingos Sequeira  Leiria    Portugal 17 à 18 ans

Visionneuse externe pour projet 3d

Description du projet

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Décrivez votre projet de camp lunaire.

Notre projet consistera en un module principal dans le sous-sol dans lequel les astronautes vivront et exécuteront leurs tâches. Ce module a 2 étages, sur celui du dessous il y a 7 secteurs : une chambre à coucher, une zone de cuisine, une zone de loisirs, une salle de bain, une sortie et une pièce principale avec toutes les commandes. Au premier étage, il y aura un secteur pour faire pousser des plantes, des algues, des champignons et des invertébrés (insectes et vers de terre). Tous les secteurs sont conçus en forme hexagonale. La salle avec les commandes se trouve au milieu du module afin que tout le monde puisse avoir accès à chaque secteur.
Il y aura également 3 systèmes : un système électrique (comprenant un réacteur nucléaire et un système photovoltaïque - par le biais de panneaux placés à la surface), un générateur d'eau et un système de recyclage (qui nettoie l'eau déjà utilisée).

Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

Nous voulons construire notre camp lunaire dans un cratère, au pôle sud, car en étant à l'intérieur d'un cratère nous sommes partiellement protégés des vents solaires, des radiations cosmiques galactiques et des éventuelles météorites. Il doit être au sud car c'est là qu'il y a de l'eau glacée qui peut être transformée en eau liquide et où il sera plus facile d'atteindre les zones les plus profondes de la croûte, en raison de la profondeur du cratère, permettant l'exploitation de la glace et des minéraux hydratés.
En outre, dans cette zone, dans les cratères, pendant la journée, la lumière n'est pas directe, par conséquent, les températures ne seront pas élevées et ne mettront pas en danger le fonctionnement des panneaux solaires et autres équipements électriques. Bien qu'il n'y ait qu'une lumière indirecte, celle-ci est indispensable pour développer toutes les tâches de l'astronaute.

Comment prévois-tu de construire ton camp lunaire ? Décrivez les techniques et les matériaux que vous utiliserez.

Notre camp lunaire sera construit en fases. Lorsque les astronautes arriveront, ils placeront le module de survie de la Lune (c'est une partie du vaisseau spatial qu'ils ont utilisé pour aller sur la Lune).
Ensuite, ils construiront le premier étage avec des modules singuliers et protégés. Les murs seront construits avec des roches du sol lunaire et seront "collés" avec un ciment formé avec le régolithe lunaire et de l'eau. Ces murs seront recouverts à l'intérieur et à l'extérieur d'une encre acrylique en caoutchouc pour les imperméabiliser. Le mobilier et les équipements de chaque module seront construits par des imprimantes 3D programmées avant le lancement sur Terre.

Eau
Alimentation
Électricité
Air

L'eau est fondamentale pour la vie, son utilisation doit donc être surveillée en permanence. Ainsi, l'eau sera fournie en éliminant l'eau résiduelle incrustée dans les roches ; en éliminant l'eau des minéraux hydratés, du régolithe et de la glace ; en récupérant et en faisant des traitements de l'eau nettoyée ; en transformant l'eau polluée en eau potable en utilisant des processus biologiques. Pour fournir de l'eau, une station de traitement de l'eau sera installée et de la glace provenant des régions polaires sera utilisée. Cette glace sera obtenue à l'aide d'une foreuse spéciale qui devrait descendre jusqu'à 2 mètres sous la surface de la lune.

Au début, les astronautes devront survivre avec les principales ressources apportées de la Terre. Ces ressources seront progressivement remplacées par des plantes, des algues, des champignons et des invertébrés cultivés dans un système de production de nourriture et de "viande" produite par production cellulaire à travers des bioréacteurs. L'autosuffisance est censée être atteinte en un an. La production de nourriture se fera dans des boîtes empilées verticalement. Les plantes seront dans des tunnels de connexion.
Il est prévu qu'un astronaute consomme 3200kcal par jour. Les besoins alimentaires seront d'environ 635 kg par an et par personne, soit 3175 kg par an (en considérant les 5 astronautes).

Les principales sources d'énergie seront l'énergie solaire - captée par des panneaux solaires - et, également, l'énergie nucléaire - fournie par des micro-réacteurs nucléaires. Une autre source d'énergie à considérer est l'énergie thermique. L'inexistence de vent sur la Lune permet de retenir la chaleur du régolithe lunaire qui sera utilisée dans un processus similaire à un système de pompe à chaleur. L'exploitation thermique sera optimisée par l'ajout d'un ensemble de lentilles et de miroirs spéciaux qui permettront de contrôler la température intérieure et de chauffer l'eau.

La majeure partie de l'eau sera obtenue par l'électrolyse de l'eau. Une autre façon d'avoir de l'air est d'utiliser des plantes et des algues pour produire de l'oxygène et d'utiliser un système de traitement de l'air, en utilisant un système de membrane qui sépare l'eau en excès de l'air et des polluants. De même, le dioxyde de carbone formé dans la respiration cellulaire sera utilisé pour créer de l'eau en utilisant l'hydrogène provenant de l'hydrolyse de l'eau (dans un processus encore en développement).

Comment comptes-tu construire ton camp lunaire ? Quels matériaux utiliserez-vous ?

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L'environnement sur la Lune est très dangereux pour les astronautes. Expliquez comment votre camp lunaire les protégera.

Nous allons installer un module souterrain de survie dans lequel s'insérera le vaisseau de transport. Le trou sera fait après la perforation de la surface de la lune. Nous allons utiliser du régolithe sur le dessus des structures pour les protéger des météorites, des vents solaires et des radiations dangereuses. Cette zone doit être la plus sûre. Elle sera recouverte d'aluminium et d'autres couches de matériaux isolants et disposera de réserves de nourriture pour plus de 6 mois (temps nécessaire pour un sauvetage).
Les astronautes auront également des gilets pour marcher à l'extérieur avec des micro-couches de matériaux comme le nylon, le néoprène, le caoutchouc, le Mylar aluminisé, le Dacron, le Kapton, le Téflon, qui protègent de la chaleur, régulent la pression et protègent des incendies et des particules cosmiques.

Décrivez une journée sur la Lune pour votre équipe d'astronautes du Moon Camp.

La sélection des astronautes doit être rigoureuse, pour s'assurer que les élus sont physiquement et mentalement capables. Malgré ce que la plupart des gens pensent, une journée sur la Lune est épuisante. Dans l'équipe, il doit y avoir de la camaraderie, de la patience, de la confiance et de l'altruisme. Il y a beaucoup de tâches différentes à accomplir dans les différents secteurs. Ainsi, il doit y avoir des personnes spécialisées dans la plupart d'entre elles afin qu'aucune ne soit moins travaillée. Il est néanmoins nécessaire que tous aient une certaine connaissance des autres domaines, en cas d'urgence. Par conséquent, tous les astronautes auront un horaire strict comprenant des périodes de sommeil et de repas similaires à celles de la Terre, c'est-à-dire environ 8 heures de sommeil et 4 à 5 repas par jour (de 10 à 30 minutes chacun), ainsi que leur hygiène personnelle. Pour le reste de la journée, les activités ne seront pas fixes. La plupart du temps sera consacré à l'investigation. Nous proposons que, tout d'abord, nous envoyions 5 astronautes (au moins) car il y a 4 tâches que nous considérons comme vitales et l'un d'entre eux devrait être le lider (il doit y avoir une hiérarchie). Dans la salle de contrôle principale, ils pourront établir des appels avec des personnes sur Terre, il y aura un contrôle général de la résidence (température, humidité, niveaux de gaz, radiations et particules qui arrivent à la station lunaire), un contrôle du système électrique et un contrôle des modules liés à la nourriture et à la durabilité (recyclage de l'eau et production d'énergie de la manière la plus durable). Les astronautes auront également une période de loisir de 3 heures. Les promenades à l'extérieur de la station sont épuisantes, il est donc nécessaire de faire de l'exercice (dans le module de loisirs où il y aura deux tapis de course et un appareil de musculation) pendant au moins deux heures par jour. Pendant l'heure restante, ils pourront jouer à des jeux qui améliorent la concentration et la capacité de réflexion, comme les échecs, et discuter avec des personnes sur Terre (famille, écoles et universités). Il est nécessaire que cet horaire soit respecté et qu'ils se relaient afin de ne pas laisser le centre de contrôle seul pendant plus d'une heure.



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