Invente un système de récupération de l'eau pour une station spatiale lunaire
Contexte
Des pays du monde entier se préparent à envoyer des humains dans l'espace lointain, plus loin que la Station spatiale internationale (SSI). À une distance de près de 400 000 kilomètres, la Lune aura bientôt en orbite une nouvelle station spatiale : Gateway. Cette station sera formée de modules de recherche scientifique et de modules habitables. Quatre astronautes pourront y vivre et y travailler jusqu'à trois mois d'affilée. Durant leur mission, ils iront parfois sur la surface de la Lune pour y mener des expériences scientifiques et tester de nouvelles technologies.
Tout comme la SSI, la station Gateway aura besoin d'un système de traitement de l'eau ultraperfectionné afin de fournir aux astronautes de l'eau potable en tout temps lors de leurs séjours à bord. Ce système devra toutefois être complètement autonome puisqu'il devra fonctionner même quand il n'y aura personne à bord.
Tu fais partie d'une équipe de quatre personnes : un ingénieur, un scientifique, un architecte et un astronaute. Vous avez été engagés pour développer le système de récupération de l'eau à bord de cette future station lunaire. Vous devrez réfléchir aux matériaux que vous utiliserez pour construire un système qui pourra recycler, réutiliser ou filtrer de l'eau avec un maximum d'efficacité.
Le cycle de l'eau présenté par David Saint-Jacques. (Source : ASC.)
Matériel
Tout est permis ici! Tu peux décider d'utiliser toute sorte de matériaux pour construire ton système.
- De la roche (sais-tu quels types de roche filtrent le mieux?)
- Du sable
- Du tissu ou du papier (les filtres à café retiennent le café et laissent passer l'eau!)
- Des technologies
- Des contenants variés (en verre? en plastique? en tissu? en métal?)
- De l'eau… Il faut bien avoir un peu d'eau pour commencer! D'où proviendra cette eau, d'ailleurs?
Restrictions
Une mission vers la Lune présente des difficultés plus importantes que dans le cas des missions à la SSI, qui n'est qu'à 400 km de la Terre :
- missions de longue durée à cause de l'éloignement;
- risques pour la santé des astronautes en l'absence la protection de l'atmosphère terrestre;
- longs délais de communication.
Les équipages et les missions dans l'espace lointain devront donc disposer de plus d'indépendance et d'autonomie. Les astronautes devront voyager léger même s'ils ont besoin d'apporter tout ce dont ils auront besoin pour les trois mois de leurs séjours.
Quelques pistes
Pour vous aider à débuter, pensez à ces éléments lorsque vous imaginerez votre système de récupération de l'eau :
- Que voulez-vous que le système fasse exactement? Est-ce qu'il permettra de réutiliser de l'eau qui sera préalablement apportée de la Terre? Est-ce qu'il filtrera de l'eau trouvée ailleurs, sur la Lune par exemple?
- Quelle quantité d'eau offrira-t-il aux astronautes?
- Quel poids et quelle taille aura votre système?
- Combien de temps cela prendra-t-il pour obtenir de l'eau potable?
- Quels problèmes pourriez-vous rencontrer lors de la fabrication de votre système?
- Quelles seront les tâches et responsabilités de chacun des membres de l'équipe?
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