R.M.H. (habitat modulaire encastré)

L'habitat modulaire encastré est conçu pour utiliser la plus grande quantité de ressources matérielles disponibles sur Mars, afin de minimiser les fournitures à transporter et donc les coûts. Il y a un certain nombre de préoccupations principales qui doivent être prises en compte lors de la planification d'une mission à long terme dans un environnement hostile ; les plus évidentes sont les besoins en eau, en air et en nourriture. Les préoccupations secondaires sont principalement liées à l'environnement spécifique sur lequel nous nous concentrons, et comprennent le contrôle de la température, la capacité de générer de l'énergie non dérivée du carburant, et de fournir une certaine défense contre les conditions météorologiques intenses rencontrées à la surface de la planète. Nous examinerons les solutions proposées pour répondre à ces préoccupations, chacune à leur tour, dans le schéma ci-dessous.

La mission proposée se déroulerait en deux phases, comprenant deux lancements distincts, à environ deux ans d'intervalle, pour coïncider avec les fenêtres de lancement martiennes optimales.

Pendant la phase 1, la première fusée transporterait des équipements, une charge de sodium élémentaire, du nitrate de potassium, des équipements de communication et un ensemble de cinq robots. Un site d'atterrissage serait choisi pour satisfaire la superposition de deux conditions de base : La proximité d'une région polaire avec des quantités significatives de glace, et une région avec une certaine activité géothermique notable.

Après avoir atterri sur un site satisfaisant, les robots commenceront à construire l'habitat. Robot1 sera chargé de forer trois grands cylindres dans le paysage martien ; ces cylindres feront environ vingt pieds de diamètre et dix pieds de profondeur. Ces cavités formeront la superstructure des trois pièces de notre habitat. Ce format a été choisi car, en abaissant l'habitat sous la surface, il devient à la fois solidement isolé et imperméable aux tempêtes de vent. Pendant que ce processus se déroule, Robot2 rassemblera une grande quantité de glace provenant des champs de glace voisins. Cette glace sera fondue et mélangée à notre sodium pour former de l'hydroxyde de sodium et de l'hydrogène. L'hydrogène sera capturé pour la production d'énergie à court terme, et l'hydroxyde de sodium sera mélangé à l'oxyde ferrique provenant de l'excavation voisine. Un générateur brûlera notre hydrogène pour produire de l'électricité, qui sera à son tour utilisée pour électrolyser notre mélange chimique et produire du fer pur en poudre. Le robot 3 démontera le module d'atterrissage, le reconfigurera en un ensemble de rails, un four électrique et une installation de fabrication. Une fois que le Robot1 aura terminé son premier trou, le Robot4 descendra dans le trou au moment où le Robot1 en sortira. Le Robot4 est conçu pour creuser un tunnel étroit jusqu'à la zone géothermique apparue lors du choix du site d'atterrissage, en installant derrière lui une paire de tuyaux sectionnels. Le robot 4 est conçu pour rester au bas de ces tuyaux d'échange et agir comme une vanne de contrôle. Ce processus de pose de tuyaux est la première étape de la désignation de cette première pièce comme siège éventuel de la turbine à vapeur géothermique, ou "centrale électrique" de l'habitat. (La géothermie a été choisie parce que la poussière, les tempêtes de poussière et une distance importante par rapport au soleil rendent l'énergie solaire impraticable. La production d'énergie éolienne n'est pas nécessairement constante ou fiable, et risquerait de tomber en panne dans les forts vents martiens. La géothermie est constante, nécessite peu d'entretien et est très fiable). Pendant que le Robot1 commence à travailler sur le deuxième cylindre, le Robot2 rassemblera une deuxième charge de glace. Le robot 3 déballera et installera la turbine à vapeur sur la tuyauterie géothermique, et lorsque le robot 2 reviendra, l'eau sera introduite dans le système pour lancer la production de vapeur en cycle fermé et mettre l'énergie en ligne sur le site. Le Robot3 connectera l'installation de l'usine à l'alimentation électrique, tandis que le Robot2 y chargera la poudre de fer pour la faire fondre. Le Robot3 fait bouillir un mélange d'eau, de nitrate de potassium et d'hydroxyde de sodium pour créer un mastic chimique à appliquer sur le fer. À ce stade, le robot 5, qui n'est essentiellement qu'une buse fixée à un grand bras de grue robotisé, commence à extruder le fer fondu, comme une imprimante 3D, sur la surface d'un moule de dôme gonflable, pour créer les toits de nos trois chambres. Une fois les dômes moulés, Robot3 appliquera une couche de mastic sur chacun d'entre eux, tandis que Robot2 posera des sections de rampe sur nos trous nouvellement creusés. Cette rampe sera utilisée après l'arrivée de la deuxième fusée, comme support lorsque les dômes seront glissés sur les trous ouverts pour former des pièces souterraines (ou sous-marines, selon le cas). Robot1 creusera ensuite des tunnels de connexion entre les trois pièces, et la superstructure de notre habitat sera terminée !

Dans la phase 2, une deuxième fusée contiendra l'équipe de scientifiques, les provisions de nourriture déshydratée, l'équipement de laboratoire, et les meubles pour le RMH.

Une fois que l'équipe aura atterri, elle s'occupera de finir l'intérieur de l'habitat. Des trois pièces, seule la centrale électrique est déjà terminée. L'équipe déposera un revêtement gonflable dans les deux autres pièces, dont l'une deviendra le laboratoire et l'autre les quartiers d'habitation. Des couchettes, un réfectoire, des équipements de laboratoire et de recyclage des biodéchets seront installés dans l'habitat, et l'électricité sera acheminée partout. Les portes et les trappes seront ensuite installées, et enfin, les dômes seront glissés en place, et l'habitat sera terminé et prêt à vivre. L'hydroxyde de sodium produit au cours de la phase 1 sera intégré dans les épurateurs d'air, générant également une réserve de bicarbonate de sodium qui sera utilisé pour la filtration des eaux usées. Avec une protection contre les éléments, la capacité de produire de l'air pur et un approvisionnement solide en eau et en énergie, les seules préoccupations restantes sont l'approvisionnement en nourriture et l'atrophie musculo-squelettique due à la microgravité.

Plusieurs options supplémentaires existent à ce stade. Les besoins de base ont été couverts à court terme, la mission peut donc choisir d'entreprendre certaines des actions suivantes :

Comme les robots sont encore utilisables, l'option de créer une autre pièce pour une serre existe. La culture hydroponique pourrait être utilisée pour produire suffisamment de jardin pour répondre à tous les besoins nutritionnels de l'équipe (en supposant qu'un cycle de carbone suffisant puisse être établi pour soutenir la croissance des plantes). Les silicates de la surface pourraient probablement être fondus pour fabriquer du verre pour les fenêtres. La possibilité d'une zone de loisirs existe même.

Si ces options sont explorées à fond, la RMH pourrait être en mesure de soutenir des missions habitées indéfiniment.

Ce projet a été créé par moi-même et Dan Pettit (un autre développeur IGG). En raison de la maintenance de l'imprimante, je n'ai pas été en mesure de terminer les parties imprimées, mais il est presque terminé et je vais poster des photos très bientôt.

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