Défi : Moon Camp Challenge
Tu as maintenant le niveau pour intégrer les équipes d'élite des services spéciaux européens
et les projets secrets de conquête spatiale.
Ce challenge est proposé par l’ESA, (European Spatial Agency). Tu peux soumettre tes designs et participer à ce challenge mondial jusqu’au 4 Septembre 2020.
DOCUMENT support
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Tu trouveras dans ce document les étapes à suivre pour mener à bien ce premier défi.
Tu les trouveras aussi sur la page web que tu consultes.
S98-E-B-Document-support.docx
Tu veilleras à créer un sous-dossier nommé "Moon-Camp-Challenge " pour bien organiser tes documents.
A. Présentation
Dans le futur, pour permettre aux spationautes de rester sur la Lune pendant de longues périodes, de nouvelles infrastructures doivent être développées pour surmonter d’importants challenges. Parmi ces défis on retrouve la protection contre les radiations et les météorites, la production d’énergie, l’extraction et le recyclage de l’eau, la production de nourriture…
Le Challenge Camp Lunaire vous propose d’explorer la Lune et de décoder certains des aspects complexes auxquels les spationautes devront faire face.
Lors de ce défi, ta mission sera de proposer les designs en 3D (Tinkercad) suivants :
L’habitat des spationautes
(obligatoire)
Un alunisseur
(optionnel)
Un alunisseur est un moyen de transport permettant aux astronautes de rejoindre le vaisseau spatial resté en orbite autour de la Lune.
Un rover lunaire
(optionnel)
Un rover lunaire est un engin d’exploration permettant aux astronautes de se déplacer sur le sol lunaire.
Tes conceptions devront être adaptées à l’environnement lunaire et, si possible, prendre en considération l’utilisation de ressources locales. L’habitat lunaire devra procurer aux astronautes la protection nécessaire contre les dangers de l’espace, un lieu de vie, un lieu de travail, … Nous allons détailler les fonctions et contraintes dans le cahier des charges.
B. Cahier des charges de l'habitat
Fonctions
Critères d'appréciation
Importance
FP1
Le camp lunaire permet à au moins deux astronautes de se protéger des dangers et du vide de l’espace.
Doit résister aux rayonnements cosmiques, aux météorites, à la pression intérieure (doit être hermétique)
Les astronautes doivent pouvoir circuler entre les zones de l’habitat sans tenue spatiale.
5
FC1
Il doit disposer d’un espace suffisant pour produire les ressources alimentaires nécessaires pour deux personnes.
75 m² au total, sur un ou plusieurs niveaux.
4
FC2
La taille de l’habitat sans compter les cultures doit être compatible avec les conditions de construction. Milieu très hostile à 384 400 km sans machines de grande taille.
L’ensemble du camp lunaire doit s’inscrire dans un carré de 400m² maximum. Il s’agira donc d’un carré de 20m de côté.
A l'intérieur de cette zone, de nombreuses possibilités sont envisageables.
4
FC3
Le camp lunaire devra disposer d’une source d’énergie électrique autonome.
Il doit s’agit d’une énergie renouvelable.
5
FC4
Les spationautes devront être en mesure d’extraire de l’eau du sol lunaire.
Le dispositif choisi devra être attenant à l’habitat.
4
FC5
Le camp lunaire devra être en mesure de recycler les eaux usées.
Le dispositif choisi devra être attenant à l’habitat.
5
FC6
Les spationautes devront disposer d’un lieu de vie confortable.
4
FC7
Les spationautes devront disposer d’un lieu de travail pour mener leurs expérimentations.
2 salles ou modules d’expérimentation représentant environ 1/5 de la surface totale de l’habitat (hors cultures).
5
FC8
Les spationautes devront disposer d’une salle de sports pour maintenir leur corps en bonne santé.
salle représentant environ 1/5 de la superficie totale (hors cultures);
4
C. Travail préparatoire : veille technologique et recherche de solutions.
1) Se documenter sur la Lune pour apporter des solutions techniques adaptées.
Sur le site du Moon Camp Challenges, Tu trouveras de nombreuses ressources qui t'aideront dans tes recherches de solutions techniques.
Fiche de connaissances à imprimer et à compléter
A imprimer
S98-E-B-Fiche-réponse.docxComplète la fiche de connaissances à l’aide des vidéos de l’onglet “Moon Videos”.
Les 5 vidéos obligatoires :
Ces vidéos sont également disponibles sur la playlist Discovery Space de la chaîne Youtube Airbus Defence and Space
2) Réalisation du brouillon et recherches de solutions techniques
A l’aide des informations que tu viens de découvrir ou de redécouvrir, tu vas tenter d’associer à chaque fonction (principale ou de contrainte) un schéma au brouillon de la solution technique que tu imagines pour remplir cette fonction.
Ce schéma sera le plus clair possible et vous l’accompagnerez de courtes explications.
Tu présenteras tes recherches sur une feuille, dans un tableau similaire à celui présenté ci-dessus ou sur un schéma global de l’ensemble du camp. Dans les deux cas, tu devras proposer une solution technique par fonction.
3) Validation des solutions techniques
Dans la mesure du possible (présence du professeur), soumets le brouillon au professeur qu'il valide les solutions techniques proposées pour chacune des fonctions.
D. Acquérir de nouvelles compétences sur Tinkercad
1. Tutoriels incontournables
Tu trouveras les tutoriels Tinkercad sur cette page.
Nous en avons identifié 6 indispensables à faire avant de te lancer dans ta conception.
Tableau de validation à imprimer ou à recopier (si le document support du début n'a pas été imprimé) puis à compléter.
S98-E-B-Validation.docx2. Ressource d'aide à la conception
Si tu ne te sens pas encore suffisamment à l’aise pour te lancer dans la conception 3D de ton camp lunaire, deux tutoriels guidés te conduiront à la réalisation de deux exemples d’habitat.
Tu peux faire tout ou partie de ces tutoriels avant de commencer ta propre création.
D’autres ressources guidées sur Tinkercad sont également disponibles sur le site du Moon Camp Challenge. Elles te seront peut-être utiles lorsque tu auras atteint un niveau de détail avancé dans votre conception ou pour réfléchir au protocole de construction de l'une de tes réalisations :
3. Conception 3D avec Tinkercad
a) Création d'un nouveau fichier
Tes solutions techniques ont été validées et tu as réalisé les tutoriels incontournables pour utiliser le Tinkercad.
Tu as le feu vert pour développer en 3D votre camp lunaire complet !
- Sur la page web de tinkercad, cliquez sur le logo ci-contre pour accéder à tes designs.
- Clique sur create new design.
- Nomme ta nouvelle conception de la manière suivante
b) Facteur d'échelle
Tu vas réaliser ta modélisation à l’échelle 1/100.
Cela signifie que 1 mm sur la maquette correspond à 100 mm dans la réalité.
- En cliquant sur le bouton “edit grid” en bas à droite de votre écran, tu peux te rendre compte que la taille de la grille est de 200mm par 200mm.
Le savant tableau de proportionnalité ci-contre nous renseigne donc sur le fait que la grille impose les dimensions maximales du camp (20m x 20m).
(A titre de rappel...)
Ce facteur d’échelle te permettra de dimensionner les différents éléments de ta conception. Le tableau de conversions est là au cas où… Tu peux bien-sûr utiliser un tableur. Les calculs seront fait automatiquement.
- Le réglage “snap grid” permet de modifier la précision de la grille.
> Si je choisis snap grid = 1 j’aurais alors une précision de 1mm dans mes dimensions. Soit 10 cm dans la réalité.
> Si je choisis snap grid = 0,1 j’aurais alors une précision de 0,1mm dans mes dimensions. Soit 1cm dans la réalité.