E2e.jpg

AD ASTRA


ÉCOSYSTÈME : Ganymède, lune de Jupiter


MEMBRES DE L’ÉQUIPE : Anaïs Gagnon, Zahra Altalibi, Paula Dagher, Luca Ferrara, Francis Garnier & Annabelle Richard-Laferrière

 

Pourquoi Ganymède?

C’est l’année 3030 et la station de ravitaillement la plus prisée est située sur Ganymède. Les vaisseaux d’exploration spatiale peuvent recharger leur provision d’air, d’eau, de nourriture et de carburant. La station ne sert pas uniquement aux besoins pratiques, mais est aussi équipée pour assurer un confort pour les explorateurs de l’espace en préparation pour le long voyage qui les attend.

Emplacement:

La station est située sur une région sombre appelée Perrine aux coordonnées 30°N/45°W. Les régions sombres sont plus sécuritaires car elles fournissent une surface stable étant de très anciens cratères. De plus, cette position est optimale car la station a une vue constante sur Jupiter, tout en recevant la luminosité du Soleil pendant la majorité de l’orbite sans être bloquée par Jupiter, ce qui est idéal pour les panneaux solaires.

Protection contre la radiation:


Ganymède est exposé à des niveaux mortels de radiation venant de Jupiter, du Soleil et de l’espace. Ainsi, des matériaux spéciaux sont utilisés pour offrir une protection suffisante. Un aérogel de silice, un matériau transparent résistant à la radiation et aux différences thermiques, est utilisé comme dôme protecteur autour d’éléments à la surface de Ganymède. Comme la majorité de la station habitable est sous plus de 20 m de glace, ses habitants sont protégés de la radiation. Pour plus de protection, les murs de l’habitation sous-surface sont composés d’isolation multicouche.

Système de pressurisation:

Une pression atmosphérique similaire à celle de la Terre doit être maintenue. Comme il y a déjà une source d’hydrogène et d’oxygène sur Ganymède, uniquement une cargaison d’azote doit être amenée pour faciliter la création d’une atmosphère interne respirable. Le parfait pourcentage d’oxygène et de dioxyde de carbone est conservé grâce à la respiration des animaux et la photosynthèse des plantes. La quantité de plantes nécessaire est automatisée et le surplus de dioxyde de carbone ou d’oxygène est rejeté dans l’atmosphère pour terraformer. Pour aider à stabiliser la pression, l’habitation a été conçue sous la forme d’un disque pour éviter les coins. Pour des raisons de sécurité, la station est compartimentée où cas où il y aurait des événements dangereux.

Panneaux solaires:

Comme la majorité de la station est sous la glace, la surface de Ganymède est disponible pour installer une grande quantité de panneaux solaires. Nous avons assumé que l’efficacité de chaque panneau solaire est de 90%. Pour alimenter l’habitat de 250 personnes, 35 000 m2 de panneaux solaires sont nécessaires. Les calculs sont basés sur la consommation maximale sur Terre et sur une luminosité de 50 W/m2 reçue du Soleil à la distance de Jupiter.

Tunnels:

Les tunnels sont ancrés dans la glace pour assurer leur stabilité et sont enrobés d’un matériau contre la radiation. Ils sont aussi équipés d’une rampe électromagnétique pour le transport et d’un mécanisme d’isolation thermique.

Station de communications, d’étude atmosphérique et météorologique:

Sert pour contacter des vaisseaux spatiaux et communiquer avec la Terre ainsi que les autres stations intra-galactiques. Le poste extérieur est aussi équipé d’instruments de surveillance atmosphériques et météorologiques.

Observatoire:

Pour permettre l’observation de l’espace lointain, un télescope de 10 m de diamètre est installé et permet de produire des images sans l’interférence de la pollution lumineuse. Un dôme protégeant de la radiation et la température extrême permet aux spectateurs d’observer le ciel nocturne de Ganymède sans toutefois perturber les images du télescope. 

Port spatial:

La plateforme de décollage et d'atterrissage est faite de LI-900, un matériau de niveau spatial ayant la capacité de retenir la chaleur pour des périodes étendues, et d’une substance thermoélectrique à base inorganique qui transforme cette chaleur en électricité.

Station de réparation des robots:

La partie extérieure de la station est entretenue par des robots complètement automatisés. Même les robots ont des robots pour les réparer!

Dômes d’urgences

Les dômes d’urgence servent de redondance en cas de situation d’urgence et sont accessibles facilement par des tunnels. Ils sont entourés par les fermes solaires qui fournissent de l’énergie d’urgence et ils sont distancés par un 10 km tampon.

Lieux d’habitations:

Des quartiers d’habitation standardisés, variant en grandeur pour accommoder des voyageurs seuls ou des familles, sont intégrés dans l’habitation. Ils sont séparés des aires publiques, situés bien au-dessus d’eux, et répondent aux besoins des occupants. Pour des raisons de sécurités, il n’y a pas de cuisines dans les aires d’habitation, seulement des chambres à coucher, des salles de bains et des aires de repos.

Cafétéria:

Pour créer un endroit de rassemblement pour les habitants, une cafétéria est inclue dans l’habitation. Sa configuration flexible permet de l’utiliser aussi comme amphithéâtre et comme cinéma.

Lieux d’entrainement:


Il est essentiel que les habitants s’entraînent pour maintenir leur masse musculaire malgré la faible gravité. Le lieu d’entraînement est aussi équipé d’une piscine. Nager sur Ganymède permet de sauter hors de l’eau comme un dauphin, permettant d’aller jusqu’à 3 m!

Lieux d’apprentissage:

À cause des séjours prolongés sur Ganymède, plusieurs habitants voyagent avec leur famille. C’est donc important qu’ils aient accès à des lieux d’apprentissages, des bibliothèques et des bureaux.

Infirmerie:

L’infirmerie est complètement automatisée pour permettre toutes les blessures et maladies d’être traitées dans les conditions extrêmes de Ganymède. L’accès à des traitements thérapeutiques et psychiatrique sont disponibles pour un support émotionnel et psychologique.

Projections du plafonnier:

Le cycle journalier de 24h de la Terre est projeté aux plafonds dans tout l’habitat sous-surface pour donner aux habitants la même horloge biologique que sur la Terre au lieu de s’ajuster aux jours de 172h de Ganymède.

Compostage:

Pour avoir du compostage, il doit y avoir un équilibre entre les matières premières, la température et l’humidité. Les microorganismes décomposent les matériaux du compostage avec un bon équilibre entre le carbone et l’azote. Les avantages du compostage incluent l’ajout de nutriments dans le sol bénéfique à la croissance des végétaux et ôter le besoin d’un réseau d’égouts sanitaires.  Pour toutes les matières dangereuses et non-recyclables, une nouvelle technique, développée par Enerkem, est adoptée qui transforme une grande partie des déchets en biocarburants et en produits chimiques renouvelables. Les résidus sont brûlés.

Élevage:

Un robot fermier s’occupe de la population de poulets errants. Les poulets sont faciles à contrôler (lumière artificielle, production de CO2), sont une bonne source de nutriment (œufs, etc.) et peuvent être utilisés pour le compostage (fumier, etc.)

Agriculture verticale:

Le système est complètement automatisé. Les diodes électroluminescentes offrent une source artificielle de lumière à un prix très bas en électricité. Un jet d’eau vaporise les plantes à un intervalle optimal. Lorsque les plantes sont prêtes pour la consommation, des capteurs démarrent la procédure d’extraction automatisée et les plantes sont dirigées vers la cafétéria, le stockage ou le compostage en passant par le tronc commun. Les poulets servent comme source de CO2.

Système de filtration et station de pompage:

Un bassin de filtration est installé afin d’enlever la salinité et les autres contaminants de l’eau en utilisant différentes techniques impliquant l’augmentation de la pression, la concentration et le potentiel électrique. L’eau est pompée d’un réservoir d’eau salée 100 m sous le dôme de filtration et donc sous la glace. La pompe hydraulique est située dans un grand égout de 100 m de profondeur isolé thermiquement pour éviter le gel. La pompe est connectée à une conduite de 1 m de diamètre menant directement à l’eau. Cette conduite est recouverte d’un matériau très épais afin de fournir l’insolation thermique nécessaire. Une fois que l’eau quitte la conduite vers le grand égout, ce dernier va se remplir jusqu’à ce qu’il déclenche la pompe permettant à l’eau de remonter verticalement jusqu’au système de filtration.

Électrolyse d’H2O:

L’eau sous forme gazeuse se déplace dans un tube. La différence de pôles chargés (+,-) entre les molécules cause un bris de l’eau en oxygène (O2) et hydrogène (H2). L'oxygène est utilisé dans la station et le surplus est relâché dans l'atmosphère afin de terraformer. L'hydrogène est liquéfié et conservé à des fins de combustion en cas de besoin énergétique.

Transport magnétique:

Lorsque des boucles sont formées de câbles électriques, un champ magnétique est créé. En utilisant des aimants hyper puissants de forme ronde, le mouvement des pôles est plus contrôlé. Le courant électrique et le nombre de boucles peuvent être manipulés pour permettre un transport horizontal et vertical efficace. Le véhicule transporte une charge de 500-700 lbs et pèse lui-même environ 1500 lbs.