Team: Moon Entrepreneurs

Catégorie : 3e place - États membres de l'ESA 3ème place - Etats membres de l'ESA Las Palmas de Gran Canaria - Espagne  École Canterbury Las Palmas

Description du projet

2.1.a. Où situeriez-vous votre abri sur la surface de la Lune ? 
Autre

2.1.b. Expliquez votre choix à la question 2.1. 
Nous aimerions installer notre camp lunaire au-dessus de l'équateur et en dessous du pôle Nord. Ce choix a été fait en raison de l'existence de grottes souterraines sous forme de tubes, appelés tubes de lave lunaire, dans lesquels nous construirions notre camp en forme cylindrique. Ces tubes se trouvent dans la Mare Serenitatis et la Mare Tranquillitatis. La surface de la lune ne sera guère affectée par l'installation car nous avons conçu le camp (en utilisant les informations des satellites et d'autres ressources) avant l'expédition pour pouvoir nous adapter aux mesures de la grotte. Ces tubes pourraient offrir de nombreuses possibilités d'extension du camp lunaire lors de futures expéditions. En outre, comme il n'est pas situé loin de l'équateur, la lumière du soleil sera plus concentrée et, avec un peu de chance, comme les températures ne sont pas aussi élevées et sont plus stables à l'intérieur de ces grottes, il pourrait y avoir de l'eau glacée (les références disent que les températures sont d'environ -22ºC), cependant les ressources sont inconnues, donc elles pourraient être limitées.

2.2.a. Où construiriez-vous l'abri : en surface ou sous terre ?
Sous terre

2.2.b. Expliquez votre choix à la question 2.2.
Environ 80% de notre camp sera installé sous terre et recouvert d'une couche de terre, cette terre est maintenue par un filet préalablement placé au-dessus du cratère. Ceci sera expliqué plus en détail dans la section trois, question six (3.6). L'étage inférieur du bâtiment cylindrique principal sera équipé d'une chambre de dépressurisation afin de permettre des expéditions le long du tube de lave lunaire. L'autre 20% du camp sera situé à la surface de la lune. Deux choses principales sont situées ici, l'une est les panneaux solaires, ceux-ci seront placés dans une forme circulaire autour de la circonférence du cratère. Au total, nous verrons 31 panneaux solaires. En plus de cela, un véhicule d'évacuation d'urgence sera placé par mesure de sécurité. Une autre chambre de dépressurisation se trouvera à l'extérieur du bâtiment principal afin de permettre les expéditions sur la surface lunaire. Enfin, une tour de communication sera également installée à l'extérieur du bâtiment principal. Dans la conception, un modèle de terrain a été fourni pour montrer nos idées. Nous avons également essayé de simuler un tube de lave lunaire.

3.1. Quelle sera la taille de votre camp lunaire ?
Le camp est assez grand car nous avons différents éléments qui se conforment à la colonie. Il y a un bâtiment principal cylindrique situé à l'intérieur du tube de lave lunaire. Ce bâtiment est composé de trois étages. Celui du bas (premier étage) est utilisé comme zone de stockage. L'étage intermédiaire (deuxième étage) est la zone de travail et l'étage supérieur (troisième étage) est la zone d'habitation. Le diamètre de la structure cylindrique est de 10 mètres et la hauteur est de trois mètres par étage. Enfin, à l'extérieur, on trouve des panneaux solaires placés concentriquement autour du centre du cratère, organisés en deux rangées. Note : le design a été fait dans les moindres détails, s'il vous plaît regardez plus profondément dans des choses comme le rover (par exemple, les roues... ), les panneaux solaires, les sas, les portes, l'antenne de communication, et bien plus encore !

3.2.a. Combien de personnes votre camp lunaire pourra-t-il accueillir ?
3 - 4 astronautes

3.2.b. Expliquez votre choix à la question 3.2.
Trois à quatre astronautes ont été choisis en raison de la grande superficie disponible pour la base. Un trop grand nombre d'astronautes nécessiterait trop de ressources et beaucoup plus d'espace, tandis que le camp proposé est trop grand pour deux astronautes seulement. Les évacuations seraient effectuées de manière plus efficace et les projets I+D+i et certaines missions seraient réalisés de manière rationnelle et pratique.

3.3.a Quelles ressources locales de Moon utiliseriez-vous ?
Glace d'eau
Régolithe (sol lunaire)
Lumière du soleil

3.3.b. Expliquez votre choix à la question 3.3.
La glace d'eau sera extraite du régolithe et des calottes glaciaires (si elles sont trouvées), pressurisée et enfin filtrée pour être utilisée par les astronautes. Toute l'eau sera également réutilisée de la même manière que dans la station spatiale internationale. Le régolithe sera accumulé et traité afin de fabriquer des briques pour construire la base. Un processus de fabrication impliquant des produits et des substances développés sur Terre provoquera une réaction chimique sur le sol régolithique pour le rendre dur (de la même manière que nous fabriquons du béton ici sur Terre mais en utilisant du régolithe au lieu de sable...). Il sera également compressé pour fixer la pièce. Enfin, la lumière du soleil sera notre seule source d'énergie, l'utilisation de panneaux solaires permettra à toute notre électronique de fonctionner. Néanmoins, dans le camp, la consommation d'énergie sera optimisée afin de préserver et d'accumuler l'énergie électrique dans une série de dispositifs de stockage de batteries au premier étage (inférieur).

3.4. Expliquez comment vous comptez construire votre projet sur la Lune. Vous devez inclure des informations sur les matériaux et les techniques de construction que vous prévoyez d'utiliser. Soulignez les caractéristiques uniques de votre projet.
De la même manière que nous construisons sur terre en utilisant des petites briques, notre idée est d'étendre ce concept et d'utiliser les ressources de la lune pour fabriquer ces briques et les placer les unes après les autres comme un lego. Pour réduire le matériel à transporter hors de la Terre, nous ne produirions qu'un seul type et une seule forme de brique : un arc de cercle. Notez dans le dessin comment ces pièces s'emboîtent les unes dans les autres. Une série de robots collectera le régolithe et le traitera dans des moules et des unités de compression pour fabriquer les briques. Celles-ci seront placées par des robots similaires au CANADARM2 à bord de la station spatiale internationale. Une fois le niveau construit, des poutres métalliques légères provenant de la Terre seront installées pour séparer les étages et une feuille de matériau léger sera collée sur le toit et le sol. Un espace circulaire sera laissé sur le toit car certains équipements doivent être installés à l'intérieur. Tout comme un grand parachute est comprimé en une partie de la taille d'un sac, un sac en plastique épais sera gonflé à l'intérieur de ce plancher à l'aide de pompes et de tuyaux provenant de l'atterrisseur. Lorsque ce sac se gonfle, il est pressurisé et rempli de gaz essentiels à la vie. Il couvrira également la forme de la structure. Une fois que cela sera terminé, un sas sera placé. Puis des meubles et d'autres équipements seront placés. Roulé comme un tapis, un fin filet collant sera déroulé sur les parois de la structure. Ce filet contient des microbes qui inspirent du CO2 et expirent du O2 afin de réduire l'équipement nécessaire à ce changement chimique. Au fur et à mesure de la demande, d'autres étages seront installés, bien qu'idéalement, 3 étages soient la meilleure configuration. Les étages seront séparés par une échelle et les composants de stockage nécessaires au transport entre les étages se feront à l'aide d'une série de rails. À l'extérieur de la structure principale, sur la surface de la lune, des panneaux solaires seront placés de manière concentrique autour du cratère, de manière similaire à l'organisation des centrales solaires à concentration. Le cratère sera recouvert d'une couche de terre soutenue par des filets préalablement installés pour la protection contre les rayons gamma et une antenne de communication sera placée au centre. Le sas de surface sera installé puis recouvert de terre pour éviter les collisions avec les météorites. Les rovers et la capsule de sauvetage seront à côté du camp.

3.5. Décrivez et expliquez la conception de l'entrée de votre camp lunaire..
En atterrissant lentement sur la surface lunaire, vous verrez un sas recouvert de terre et entouré de dizaines de panneaux solaires placés autour d'un cratère couvert. Au milieu, il y a un grand mât d'antenne de communication pointant vers notre planète. En vous approchant du sas, vous apercevez deux robinets, l'un menant au système de stockage d'oxygène et l'autre au système de stockage de carburant. Lorsque vous ouvrez manuellement la porte, des lumières s'allument et lorsque la porte se referme et que vous appuyez sur un bouton sur un écran tactile, vous entendez le bruit de gaz puissants qui sont éjectés autour de vous alors que le sas se pressurise. Vous pouvez maintenant retirer votre combinaison spatiale en toute sécurité. Vous devez maintenant descendre une échelle pour accéder au bâtiment principal après avoir ouvert une deuxième porte.

3.6. Expliquez comment le camp lunaire assure la protection des astronautes.
Notre camp lunaire a été conçu pour protéger nos astronautes : les rayons gamma meurtriers seront diminués et arrêtés parce que nous avons recouvert le camp d'une couche de terre au-dessus du cratère à l'aide de filets (dans le dessin, il s'agit d'une couche de terre avec une opacité de 70%). À l'intérieur de ces tubes de lave, la température devient beaucoup plus stable et plus facile à contrôler. Puisque nous sommes protégés du soleil, les équipements de l'installation (à part les panneaux solaires) sont également protégés. Les pluies de météorites sont terminées grâce à la protection offerte par la couche de sol mentionnée précédemment. En plus de l'antenne de communication, un kit radar sera utilisé pour essayer de détecter ces météorites et avertir les astronautes s'il y a un danger potentiel. La capsule de sauvetage (qui n'est pas incluse dans le concept présenté) sera située aussi près que possible du camp afin qu'en cas d'urgence, les astronautes puissent rapidement s'échapper à l'extérieur. Cette capsule sera placée dans un endroit sûr pour les frappes de météorites, peut-être à l'intérieur d'un cratère (s'il est disponible).

3.7. Décrivez l'emplacement et la disposition des zones de repos et de travail.
Parmi les trois étages déjà mentionnés, l'étage supérieur sera la zone de sommeil et de vie. En effet, il s'agit de la zone la plus proche du sas au cas où une procédure d'évacuation serait exécutée. Ici, les astronautes disposeront d'un lit et d'une toilette. En outre, au centre de l'étage, il y aura une table pour parler des missions. Des équipements de communication avec la Terre seront installés pour que les astronautes puissent parler avec leurs familles et avec les directeurs des opérations sur Terre. Une mini-gym sera également installée ici, à l'étage supérieur. La zone de travail sera installée à l'étage intermédiaire. Un grand laboratoire sera placé à l'intérieur, où des recherches et des expériences seront menées. Des échantillons seront testés et traités pour le voyage vers la terre. Enfin, d'autres projets I+D+i seront également réalisés. Nous pensons que ces deux zones doivent être séparées car des études ont montré que le mélange de ces deux zones donne de moins bons résultats en ce qui concerne la qualité du sommeil et la qualité des tâches accomplies.

4.1. Décrivez quelle sera la source d'énergie de l'abri.
La source d'énergie sera fournie par les panneaux solaires. Cette énergie renouvelable sera utilisée de la manière la plus efficace possible et des batteries permettront de stocker cette énergie en cas de pénurie ou de défaillance du système et pour la consommation nocturne. Un grand nombre de ces panneaux (30-40) seront installés autour du camp, en surface, pour maximiser l'absorption de la lumière.

4.2. Décrivez d'où viendra l'eau. 
L'eau sera principalement extraite du sol, ce qui sera fait en augmentant la pression et la température du bloc de régolithe afin que la glace fonde en eau et que celle-ci soit collectée et stockée. De plus, de manière similaire à la station spatiale internationale, la plupart de l'eau sera recyclée à partir de l'urine, de la vapeur d'eau et d'autres sources afin de minimiser les expéditions nécessaires à l'extraction du régolithe pour l'eau. Peut-être que de l'eau supplémentaire sera fournie par la Terre, mais pas beaucoup car ce n'est pas rentable.

4.3. Décrivez ce qui sera la source de nourriture.
La principale source de nourriture proviendra des plantes et des insectes qui seront cultivés dans un environnement artificiel. Les plantes seront cultivées en utilisant le jardinage hydroponique (les plantes recevront les minéraux et l'eau dont elles ont besoin pour ne pas avoir besoin de terre) dans l'étage inférieur. Une source de lumière optimale avec une longueur d'onde et une concentration de CO2 spécifiques sera fournie pour diminuer les facteurs limitants affectant la photosynthèse. Une variété de cultures sera cultivée de cette manière. Auparavant, les graines de ces plantes seraient génétiquement modifiées pour augmenter le rendement des cultures et diminuer les risques de contracter une maladie. Les protéines proviendront d'insectes cultivés dans cet environnement artificiel. Les insectes offrent beaucoup de protéines, ils se développent en beaucoup moins de temps et ils produisent beaucoup de descendants. En outre, des paquets de nourriture semblables à ceux de la station spatiale internationale seront utilisés.

5.1. Qu'aimeriez-vous étudier sur la Lune ?
Une fois sur la lune, nous pensions faire d'autres expéditions pour rechercher d'autres emplacements possibles de glace d'eau et essayer de trouver une vie microbienne congelée (bien que ce soit très peu probable...). On a récemment découvert de faibles champs magnétiques à la surface de la lune qui forment des "coups de soleil". Nous aimerions enquêter sur ces variations du champ magnétique pour voir ce qui les provoque et comment nous pouvons les reproduire pour améliorer la protection contre le soleil. Cette protection permettrait d'installer des camps lunaires plus grands, pas nécessairement souterrains, c'est donc une question importante à étudier. Nous étudierons également comment le corps humain réagit à un séjour de longue durée dans un environnement extérieur à la Terre afin d'améliorer les technologies permettant d'emmener les humains plus loin de notre planète en toute sécurité. Les nouvelles technologies seront testées, car elles pourraient avoir des effets qui changent la donne ici sur terre. Nous considérons le camp lunaire comme une opportunité pour les humains d'essayer des choses dans un environnement vraiment difficile. Les technologies alimentaires pourront peut-être être améliorées à l'aide de CRISPR ou d'autres modifications génétiques et testées dans cet avant-poste lunaire. L'impression 3D peut être améliorée et d'autres techniques de fabrication et de construction peuvent être développées. Les possibilités sont infinies.

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