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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 : Projet Sequana

Cowes Enterprise College  Cowes    Royaume-Uni 15 à 16 ans Première place - États membres de l'ESA et Canada

Visionneuse externe pour projet 3d

Description du projet

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Décrivez votre projet de camp lunaire.

Notre camp lunaire est conçu pour être un premier avant-poste sur la lune pour l'exploration et le développement scientifique et infrastructurel et est conçu pour être habitable tout au long du cycle lunaire. Grâce à l'utilisation d'un tube de lave comme protection, l'installation ne nécessitera pas de grandes quantités d'excavation ou de blindage lourd contre les radiations depuis la Terre. La base est divisée en différentes sections, chacune ayant son propre objectif et son propre équipement, comme le traitement médical ou hydroponique, ce dernier ajoutant des nutriments dans l'eau allant aux baies hydroponiques, et utilisant également un système aquaponique expérimental pour voir comment les poissons se développent sur la lune comme source de nourriture potentielle. La base est conçue pour accéder aux ressources locales telles que la glace des cratères et les métaux et autres ressources de la surface. Le projet est conçu pour servir de base à une expansion ultérieure de la base, permettant d'accueillir un équipage important et davantage de ressources.

Où voulez-vous construire votre camp lunaire ?

La base lunaire sera située près du pôle nord. Nous avons décidé que c'était le meilleur emplacement car, près du pôle nord lunaire, il y a des cratères au fond desquels se trouve de la glace d'eau. La glace peut être extraite des cratères et ramenée à la base. La proximité du pôle nord signifie que tout véhicule se rendant dans les cratères n'aura pas à parcourir une grande distance. Il extraira la glace avant de retourner à la base.
Notre base sera probablement dans le cratère Philolaus, car on soupçonne la présence de tubes de lave à cet endroit. Plus près des pôles, le soleil reste dans le ciel de façon quasi-permanente et l'énergie solaire peut donc être utilisée en permanence. Nous voulons installer notre base dans un tube de lave car il la protégera des radiations et des micrométéorites. Si des tubes de lave sont découverts plus au nord, nous les utiliserons à la place.

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

Pour construire la base, nous enverrions des pièces modulaires via des fusées de charge utile. Ces pièces seront ensuite utilisées pour construire différentes structures et véhicules. Le sol de la base sera construit à partir de panneaux triangulaires en aluminium, avec un noyau hexagonal pour maintenir la résistance mais réduire le poids, afin de diminuer les coûts. Les parois seront constituées de poteaux en aluminium, formés pour former un dôme, et d'une toile plastique à triple couche, de sorte que toute fuite puisse être détectée par des capteurs et identifier la ou les couches qui ont été perforées. Les véhicules seront envoyés en pièces facilement assemblables, les pièces doivent être suffisamment robustes pour une utilisation continue sans réparation, cependant, les réparations des véhicules seront conservées dans le hangar à la surface, qui sera réalisé avec des panneaux métalliques envoyés depuis la Terre. Les réservoirs et autres équipements externes seront envoyés en pièces détachées et assemblés sur la Lune.

Eau
Alimentation
Électricité
Air

Après l'installation de la base, une fusée à trémie volera sur une trajectoire suborbitale, vers des cratères identifiés avec de la glace au fond, et atterrira dans le cratère. La glace sera extraite et stockée dans des réservoirs radiaux détachables. Une fois de retour à la base, la glace sera déchargée dans un grand réservoir métallique. Pendant le jour lunaire, le réservoir se réchauffera grâce à l'énergie thermique du soleil. Au fur et à mesure que la glace fondra, l'eau descendra au fond du réservoir. L'eau s'écoulera dans des tuyaux enterrés, jusqu'à une station de pompage pour rendre l'eau utilisable dans la base.

La nourriture sera cultivée dans des baies hydroponiques par des botanistes. L'hydroponie sera constituée de rangées de tuyaux percés de trous tous les 457,2 mm. Les tuyaux seront sur des rails afin de pouvoir les déplacer pour accéder à d'autres rangées. Nous cultiverons du soja pour les protéines, le calcium et les graisses, des patates douces pour les glucides et la vitamine A, des canards/œufs de canard pour les protéines, les vitamines B et D, des poivrons pour les vitamines C et E et des choux de Bruxelles pour la vitamine K. Les canards doivent avoir une diversité génétique, c'est pourquoi nous prendrons des ovules non fécondés. Il y aura une cuisine pour cuisiner les aliments.

L'énergie solaire sera utilisée pendant la journée. Des panneaux sont nécessaires pour alimenter toute la base et recharger les batteries pour la nuit. Pour que la base ait suffisamment d'énergie pendant la nuit, il faut utiliser un mélange de sources d'énergie. Une solution consiste à utiliser des piles à hydrogène, en électrolysant l'eau pendant la journée pour la transformer en H2 et O2, qui peuvent être brûlés pour libérer de l'énergie. Une autre solution est une RTG (Radioisotope-Thermal-Generation) mais à cause des radiations qu'elle produit, ce n'est pas la meilleure. Les excréments humains pourraient être digérés en méthane et brûlés pour produire de l'énergie.

La source initiale d'oxygène sera importée de la Terre. Nous électrolyserons l'eau pour obtenir de l'oxygène. Ce processus formera également de l'hydrogène gazeux qui pourra ensuite être réutilisé dans le même processus. Nous électrolyserons l'eau obtenue par la fonte de la glace lunaire. Une quantité partielle d'oxygène sera dérivée de composés trouvés dans les minerais lunaires, ces composés comprennent l'oxyde d'aluminium, l'oxyde de fer (||), le dioxyde de titane, l'oxyde de sodium, etc. L'azote devra très probablement être importé de la Terre.

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.

Le camp lunaire fournira une protection contre les dangers de l'espace, en étant construit dans un tube de lave. Il sera protégé des micrométéorites, des températures extrêmes et des rayonnements ionisants du soleil et de l'espace lointain. Il y aura un cycle artificiel de jour et de nuit, ce qui permettra aux plantes et aux animaux de se comporter normalement et aux membres de l'équipage de ne pas avoir le sommeil perturbé. Les murs contiendront des niveaux stables d'oxygène et d'humidité afin que tous les organismes disposent d'un habitat pour survivre. Pour s'assurer que la santé mentale de l'équipage ne se dégrade pas, les contacts entre amis et famille seront maintenus et chaque personne aura droit à un kilo d'effets personnels. Des machines d'exercice garantiront que les muscles et les structures osseuses de l'équipage ne se dégradent pas en raison de l'absence de gravité. Pour que l'électricité statique générée par les particules chargées n'endommage pas les équipements électriques, la base sera mise à la terre sur la surface de la lune.

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

Les membres de l'équipage ont un rythme de sommeil rotatif, de sorte qu'au moins deux membres de l'équipage sont éveillés en cas d'urgence. Chaque membre, lorsqu'il se réveille, se lave et prend son petit-déjeuner ; il commence ensuite à travailler sur son poste ; chaque membre de l'équipage a plusieurs rôles à remplir, et il y aura deux experts d'un poste en mission qui seront éveillés pendant que les autres dormiront. L'équipage surveillera les systèmes de la base pour s'assurer qu'aucun système critique ou autre ne se brise. Si un composant ou un système se brise, les ingénieurs emmèneront le système ou la machine à l'ingénierie, si elle se trouve dans la base, ou au hangar où l'équipement sera stocké pour exiger les défauts et permettre aux objets endommagés de continuer à servir la mission, si les objets sont endommagés au-delà de la réparation, des remplacements seront envoyés. L'équipage transportera également les matériaux récoltés par les moissonneuses jusqu'à la fonderie où le métallurgiste de l'équipage, qui sera au nombre de un, traitera les matériaux et les raffinera pour en faire des ressources utiles et de l'oxygène, car la plupart des minerais sont sous forme d'oxyde métallique sur la lune. Les botanistes feront fonctionner les systèmes hydroponiques et aquaponiques pour s'assurer que la base dispose de suffisamment de nourriture. Cependant, la nourriture produite ne sera probablement pas suffisante pour être complètement autosuffisante et nécessitera donc un approvisionnement en nourriture depuis la Terre. L'équipage mènera des expériences scientifiques dans son domaine afin d'améliorer la compréhension de la lune, comme sa structure géologique ou les effets de la faible gravité sur les organismes vivants. Ces recherches nous aideront à mieux comprendre comment créer une base durable sur la Lune, ainsi que les moyens et les ressources locales qui pourraient être utilisés pour agrandir la base et accroître sa population. L'équipage pourrait également étudier les avantages et les inconvénients de l'industrie et de l'extraction des ressources sur la Lune, afin de s'y référer lors de la construction d'une grande base ou d'une colonie lunaire. L'équipage pourrait également, plus tard dans le projet, construire de nouvelles installations envoyées de la Terre ou construites à partir de ressources et d'équipements sur la Lune. Avant la nuit lunaire, l'équipage évaluera les ressources et l'énergie stockées dans la base. Pendant la nuit, il surveillera les niveaux d'hydrogène et, si nécessaire, éteindra certains systèmes pour s'assurer que la base conserve l'énergie nécessaire aux systèmes essentiels, comme le système de survie.



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