Structures sur Mars : Habitation
Construire une structure sur Mars a pour but d’héberger une équipe de quatre personnes pendant un an, comme condition du développement. L’habitation doit garantir la sécurité de l’équipe face aux adversités de Mars et aussi s’assurer que la santé mentale des astronautes n’est pas compromise. À cette fin, le design d’habitation sur Mars sera constitué de 3 éléments avec des objectifs différents et sera construit en utilisant principalement la technologie associée à l’impression 3D :
- Module de Laboratoire et de Travail ;
- Module de transition - Déplacement à domicile - Travail ;
- Module d’habitation – Convivialité.
Pour garantir un comportement thermique acceptable pour le module d’habitation, certaines valeurs d’épaisseurs de ce module ont été limitées à une valeur minimum. Les caractéristiques thermiques de confort recommandées ont été admises comme valeurs moyennes recommandées en Europe. En admettant qu’au-delà de l’épaisseur de 3 cm de polyéthylène, une couche d’isolation thermique de fibre de basalte de 3,5 cm sera également placée, arrivant à calculer l’épaisseur minimale du mélange d’ABS et de Fibre de Basalte.
Couleur
La structure de la maison sera compromise par le mélange, polymère composite ABS (incolore) et Fibres de Basalte. En d’autres termes, vue de l’extérieur le module d’habitation aura la couleur selon l’image ci-dessous.
1 Couleur de Fibre de Basalte et texture du mélange d’ABS et de Fibre de Basalte
Dans la structure il y a deux types de mur, murs -1 séparant l’intérieur de l’extérieur et les murs -2 qui fonctionnent comme des cloisons à l’intérieur de la maison. Des murs de type 1 sont composés, de l’intérieur vers l’extérieur, par une couche de polyéthylène - 3cm, qui peut avoir n’importe quelle couleur, une couche isolante de fibre de basalte - 3,5 cm et une couche de mélange d’ABS et de fibre de basalte - 15 cm.
Les murs de type 2 sont composées d’une couche d’isolation de fibre de basalte de chaque côté de 1,75 cm, une couche de mélange d’ABS et de fibre de basalte de 15 cm. L’intérieur peut être revêtu de la couleur souhaitée.
Modules
Comme indiqué ci-dessus, la maison est composée de 3 modules : Module d’Habitation, de Laboratoire et de Déplacement.
Le module de Laboratoire et d’Habitation, sont extérieurement, égaux, ne diffèrent que dans la disposition des murs de séparation. Chacun de ces modules est composé d’un cylindre de 14 mètres de diamètre et de 2 mètres de haut. Sur ce cylindre repose un dôme sphérique d’une hauteur maximale de 6 mètres. Le module de déplacement n’est qu’un cylindre d’un rayon de 2,4 mètres, coupé et couché, reliant le module de laboratoire au module d’habitation.
2 Coupe et plante
Chaque module a deux entrées/sorties qui donnent origine à des divisions d’isolement. Cette division permet aux astronautes de s’équiper/déséquiper à leur retour/départ de missions sur Mars. Le module d’habitation dispose de quatre chambres, un WC et un espace commun. Pas besoin de cuisine, cependant, elle peut être mise en œuvre à l’avenir sans compromettre la conception de la structure. Au centre, le module d’habitation dispose d’un jardin vertical qui occupe toute la hauteur du module. En outre, il contient deux espaces conviviaux et une fenêtre avec vue sur Mars, dont les dimensions ne peuvent pas dépasser 1,5 mètre. Pendant une nuit de moins radiation, les astronautes peuvent contempler le ciel de Mars dans la sécurité de leurs modules d’habitation. La fenêtre devra être équipée, pour les autres jours, d’un dispositif qui protège les résidents contre la radiation. Dans le même espace, il existe deux vélos et d’autres équipements de sport qui permettront aux astronautes de conserver leur forme physique et de soulager le stress. L’autre espace vide, en bas, servira d’espace habituel et devra contenir du rangement.
3 Vue intérieure du module d’habitation
Le module de laboratoire, outre les salles d’isolation, dispose d’un WC et un placard, si le module d’habitation devient inopérable. Dans le reste de l’espace, il a dans tout son rayon une table d’un mètre de long qui permettra de diviser le laboratoire selon les zones d’étude de la mission : géologie, biologie et météorologie. Au centre du module se trouve une table de réunion. Le laboratoire sera équipé d’équipements techniques dédiés à chaque domaine d’étude.
4 Vue extérieure du module d’habitation
Comportement mécanique du module d’habitation
En appliquant la charge résultant de la différence de pression dans les murs, séparant l’intérieur de l’habitation et l’extérieur, nous avons pu simuler le comportement de la structure sur Mars, avec la conception et les matériaux choisis. Sur les images acquises sont représentées des images avec des déformations réelles et des déformations amplifiées.
Comme on peut s’y attendre, le module présente les plus gros problèmes dans les zones sans cloisons intérieures par cloisons. Lors de la mise en œuvre des actions conditionnelles, le matériel utilisé pourtant continue à montrer une capacité résistante. On peut conclure que le mélange de matériaux utilisé est capable de supporter les actions les plus de conditionnements sur Mars.