moon_camp
avastus interaktiivne pilt

Moon Camp Explorers 2022 - 2023 Projektigalerii

 

Moon Camp Explorers raames on iga meeskonna ülesanne projekteerida Tinkercadi abil 3D-konstruktsiooniga täielik Kuu laager. Samuti peavad nad selgitama, kuidas nad kasutavad kohalikke ressursse, kaitsevad astronaute kosmoseohtude eest ning kirjeldavad oma Kuulaagri elu- ja tööruume.

PCE (Projeto Ciência na Escola) AEPAS – Portugal

  Teine koht - ESA liikmesriigid

Escola EB 2, 3 Professor Abel Salazar  Guimarães-Braga, Põhja    Portugal 14   0 / 3 Portugali



External URL to the team’s project (e.g. website or PDF):


https://drive.google.com/file/d/1bm0wI5dT-txJqF5L14l4NvivKaGUrspb/view?usp=share_link

Youtube Video Link:


1.1 - Projekti kirjeldus

Tõlge:

Professor Abel Salazari koolirühm osaleb oma projekti "Teadus koolis" kaudu konkursil "Kuulaager 2023" Explorers-sektsioonis. See osalemine kajastab 6 9. klassi noore (vanuses 14-15 aastat) tööd, mille eesmärk on luua Kuu baas 4 astronaudi jaoks, mida juhendavad 2 informaatikaõpetajat, üks loodusteaduste õpetaja ja projekti mentor.

Õpilased lõid jätkusuutliku aluse, mis säilitab toitu pikka aega kahe protsessi abil: Külmkuivatus/kryotolmutus ja soojuskuivatus. See protsess on optimeeritud Kuu kraatrites, kus on jää, kahel põhjusel: krüo-dehüdratsioon vajab väga madalaid temperatuure (-50º Celsiuse) ja et saada baasi säilitamiseks vajalikku vett.

Me lõime veeanduritega sõiduki ja hiiglasliku puurkaevu, et koguda jääd, nii et baasil oleks vajalikku vett. Toiduainete hoidmiseks mõeldud ladudes on tõstesüsteem, mis paigutab konteinerid maa-alusesse galeriisse, et vältida suuri temperatuurikõikumisi.

Me lõime 4 astronautide meeskonnale kuusnurksed eluasememoodulid, mis sobivad üksteise sisse, optimeerides ruumi ja Kuu koopa sees, et olla paremini kaitstud kiirguse ja meteoriitide eest, mida toidavad päikesepaneelid.

 

Originaaltekst:

O Agrupamento de Escolas Professor Abel Salazar através do seu Projeto de Ciência na Escola, vem por estes meios participar no concurso Moon Camp 2023 na secção Explorers. Esta participação reflete um trabalho feito por 6 jovens do 9º ano (idades 14 a 15 anos) de criação de uma base Lunar para 4 astronautas, orientado por 2 professores de informática, um professor de ciências e o mentor do projeto.

Os alunos criaram uma base sustentável que armazena alimentos por longa duração através de dois processos: Liofilização/Criodesidratação e Desidratação pelo calor. Este processo será otimizado em crateras lunares que tenham gelo, por duas razões: a criodesidratação necessita de temperaturas muito baixas (-50º celsius) e obter a água essencial para manter a base.

Criámos um veículo com sensores de água e com uma broca gigante para fazer o harvest do gelo para a base ter a necessária água. Os armazéns para armazenamento dos alimentos têm um sistema elevatório que coloca os contentores numa galeria subterrânea para evitar grandes amplitudes de temperaturas.

Criámos módulos hexagonais de habitação da equipa de 4 astronautas que se encaixam umas nas outras, otimizando o espaço e dentro de uma gruta lunar para ter maior protectção da radiação e meteoritos, alimentada por painéis solares.

1.2 - Miks teie astronaut tahab minna Kuule ja ehitada Kuulaagrit?

Tõlge:

Meie astronaudid soovivad väga uurida Kuud inimkonna hüvanguks, edendades teaduslikke teadmisi, et edendada isemajandavat sihtasutust, mis kasutab Kuu nappe ressursse maksimaalselt ära ja õpetab inimkonda suhtuma meie planeedi Maa loodusvaradesse suurema austusega, et meie planeedi ja inimkonna tulevik oleks tagatud. Me oleme pühendunud taastuvate ressursside, nagu valgus- ja päikeseenergia, ärakasutamisele, et varustada meie sõidukeid ja elamumooduleid, kasutada ära kraatrijää, säilitada toiduaineid pikka aega külmkuivatamise ja kuivatamise protsesside abil ning edendada inimtoiduks kasutatavate taimeliikide - kartuli, tomati, salati ja teravilja - istutamist, kasutades selleks Kuu pinnast ja eemaldades Kuu regoliidist hapnikumolekuli, mida on Kuu peal suures koguses. Me pakume välja uue ühistranspordi vormi: liikuvad kõnniteed, mis töötavad päikeseenergiaga.

 

Originaaltekst:

Os nossos astronautas desejam muito explorar a lua para o bem da humanidade, elevando os conhecimentos científicos para se promover uma base autossustentável que aproveite ao máximo os parcos recursos da lua e eduque a humanidade a tratar com maior respeito os recursos naturais do nosso planeta terra para que o futuro do nosso planeta e da humanidade esteja garanteido. Apostamos em aproveitar recursos renováveis como a luz e energia solar, para alimentar os nossos veículos e módulos de habitação, aproveitar o gelo das crateras, a preservação de alimentos por longa duração através de processos de Liofilização e desidratação e promover a plantação de espécies vegetais utlizadas na alimentação humana: batata, tomate, alface e cereais, através do aproveitamento do solo lunar e retirando a molécula de oxigénio do rególito lunar que existe em grandes quantidades na lua. Propomos uma nova forma de transporte público: os tapetes rolantes a energia solar.

2.1.a - Kuhu te soovite oma Kuu laagri ehitada?

Kuu pooluste lähedal

2.2.b - Miks valisite selle asukoha?

Tõlge:

Ideaalne asukoht oleks lõunapoolusel Shakletoni kraatri lähedal, kuid mitte selle sees, sest seal on liiga madalad temperatuurid. Ajakirja Geophysical Research Letters (2012) andmetel leidis Ameerika Kuu sond Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) Kuu lõunapooluse lähedal asuva kraatri Shakleton seintelt suures koguses jääd, mis võib sisaldada 30% selle sisemusest moodustunud jääst. Sond Kaguya leidis Kuu lõunapooluselt 12 piirkondlikku kaarti kraatritega, mis võivad sisaldada jääd.

 

Originaaltekst:

O local ideal seria no polo sul perto da cratera Shakleton, mas não dentro desta pelas temperaturas demasiado negativas. De acordo com a revista na revista Geophysical Research Letters (2012) a sonda lunar americana Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) encontrou grandes quantidades de gelo nas paredes da cratera Shackleton, que está localizada perto do polo sul lunar, pode conter 30 % de seu volume interno formado por gelo. A sonda Kaguya encontrou 12 mapas regionais do polo sul lunar com crateras que podem ter gelo.

2.2 Kuidas te kavatsete oma Kuu laagri ehitada? Kirjeldage, kuidas te saate kasutada Kuu loodusvarasid ja milliseid materjale peaksite Maalt kaasa võtma.

Tõlge:

Kuubaasis on järgmised komponendid:
- Kuuekandilised moodulid, mis on valmistatud süsinikkiust või sellistest materjalidest nagu PEEK ja polüamiid, mis on vastupidavad gammakiirgusele ja päikese röntgenkiirgusele. Neid saab ühendada, neid on lihtne transportida, sest nad on kerged ja võimelised looma rajatisi, mida astronaudid vajavad baasis elamiseks;
- Konteinerid toidu dehüdratiseerimiseks, kasutades lüofiliseerimisprotsessi Seda protsessi rakendatakse jääkraatris ja kasutades ära Kuu vaakumit;
- Konteinerid toidu dehüdratatsiooniks kuumuse abil, kohtades, mis puutuvad kokku päikesevalgusega;
- Mehitamata elektriline robotsõiduk, mis puurib läbi Kuu jää. Selle sõiduki eripäraks on neljakäeline liikumissüsteem (4 jalaga) ja rööbastel liikuv süsteem, mis võimaldab koormate kiiret transportimist;
- Kuu teleskoop paigutatakse varjulisse kraatrisse;
- Elektriliste konveierilintide süsteem astronautide liikumiseks erinevates baasmoodulites;
- Meteoriitide vastane raketisüsteem baasi kaitseks
- Põllumajanduslik kuppel köögiviljade ja mugulate istutamiseks toiduks;
- Kuu sondide stardiplatvormid;
- Päikesepaneelid baasenergia tootmiseks
- Kuu regoliidi hapniku molekulide ekstraheerimise süsteem

Selle Kuu baasi kokkupanekuks kulub aastate jooksul mitu missiooni, kuni baas on isemajandav.

 

Originaaltekst:

A base lunar terá os seguintes componentes:
- Módulos Hexagonais como habitáculos para os astronautas constituídos por fibra de carbono ou Materiais como PEEK e poliamida que são resistentes contra radiação gama e raio-x solares. Need võivad olla akoplaadilised, kergelt transporditavad ja võimelised ehitama seadmeid, mida astronautidel on vaja baasis viibimiseks;
- Contentores para desidratar alimentos pelo processo de Liofilização Este processo será aplicado numa cratera com gelo e aproveitando o vácuo da lua;
- Contentores para desidratar alimentos pelo processo de calor, em locais expostos à luz solar;
- Veículo elétrico robotizado, não tripulado, com brocas para perfurar o gelo lunar. Este veículo tem a particularidade de ter um sistema de locomoção quadrúpede (com 4 pernas) e sistema para se deslocar em carris para transportar cargas de forma rápida;
- Telescópio Lunar a ser colocado numa cratera com sombra;
- Sistema de tapetes rolantes elétricos de deslocação dos astronautas nos diferentes módulos da base;
- Sistema de misseis anti-meteorito para protectção da base
- Redoma agrícola para plantação de vegetais e tubérculos para alimentação;
- Plataformas de lançamento da sonda lunar;
- Painéis solares para produção da energia da base
- Sistema de extração da molécula de oxigénio do rególito lunar

Serão necessárias várias missões ao longo dos anos para se montar esta base lunar com os materiais préfabricados na terra até a base ser autosustentável.

3.1 - Kuidas teie Kuu laager kaitseb ja pakub teie astronautidele kaitset ja kaitset Kuu karmi keskkonna eest.

Tõlge:

Astronautide paigaldamiseks kasutatavad kuuekandilised moodulid on valmistatud mitme kaitsekihiga päikesekiirguse vastu, mis koosnevad süsinikkiust või sellistest materjalidest nagu PEEK ja polüamiid, mis on vastupidavad gammakiirgusele ja päikese röntgenkiirgusele. Klaasid on kahekordsed ja vastupidavad kõrgetele või väga külmadele temperatuuridele. Sellel on kütte- ja temperatuurireguleerimissüsteem koos päikesepaneelidest saadavat elektrienergiat kasutava soojussüsteemiga. Moodulid on hermeetiliselt suletud, hoides temperatuuri 20º Celsiuse juures. Seoses kosmose vaakumiga on Kuu gravitatsioon Maa suhtes madal, moodulite mööbel on kruvitud ja pehmendatud soovimatute kokkupõrgete vastu, vannitubades on prahi vastu imesüsteem. Lõpuks on Kuu baasis raketisüsteem, mis kaitseb meteoriitide eest, et neid kõrvaldada või muuta nende trajektoori.

 

Originaaltekst:

Os modulos hexagonais que servem como instalações dos astronautas são feitos com várias camadas protetoras contra a radiação solar, constituídos por fibra de carbono ou Materiais como PEEK e poliamida que são resistentes contra radiação gama e raio-x solares. Os vidros são duplos e resistentes a temperaturas elevadas ou muito frias. Tem um sistema de aquecimento e de regulação da temperatura com sistema de calor a energia elétrica dos painéis solares. Os módulos são hermeticamente fechados, mantendo a temperatura a 20º celsius. Em relação ao vácuo do espaço a lua tem uma baixa gravidade em relação à terra, os módulos tem a sua mobília aparafusada e almofadada contra impactos indesejados, as casas de banho têm sistema de sução dos detritos. Por último, a base lunar tem um sistema de misseis para protectção contra meteoritos, para os eliminar ou mudar a sua trajetória.

3.2 - Kuul on ressursse väga vähe, kuid pikkade Kuu missioonide ajal ei saa astronaudid loota Maalt tulevatele varustusmissioonidele. Selgitage, kuidas teie Kuulaager tagab astronautidele jätkusuutliku juurdepääsu põhivajadustele, nagu vesi, toit, õhk ja energia.

Tõlge:

Baas kogub ja kaevandab jääd, kuna see asub lõunapooluse jääkraatri lähedal, seal on jää kogumiseks ette valmistatud sõidukid koos andurite ja puuridega. Need moodulid taaskasutavad suurema osa kasutatavast veest - umbes 75%. Toiduained säilitatakse dehüdratsiooniprotsesside abil ja see vesi võetakse ringlusse. Külmkuivatus on antud toote vee sublimatsiooniprotsess, see tähendab, et külmutatud vesi läheb otse tahkest olekust gaasilise olekusse, ilma et see läbiks vedelikku. Me lõime kupli inimtoiduks kasutatavate köögiviljasortide - kartuli, tomati, salati ja teravilja - istutamiseks, kasutades ära Kuu pinnast, nagu edukad katsed tõestasid.
Vee taaskasutussüsteem taaskasutab uriini ja hingamisvett. See vesi on filtreeritud ja puhas ning seda saab uuesti kasutada. Hapnikku saadakse regoliitist ja Kuu jääst täiustatud hüdrolüüsisüsteemide ja FFC Cambridge'i protsessi abil, mis hõlmab regoliidi "röstimist" suletud mahutis koos vesinikugaasiga. Kuumutamisel reageerib ilmeniidis olev hapnik vesinikuga, moodustades veeauru, mis jaguneb hapnikuks ja vesinikuks.

 

Originaaltekst:

A base fará recolha e extração de gelo por ficar perto de uma cratera gelada no polo sul, tem veículos preparados com sensores e brocas para recolha do gelo. Estes módulos reciclam a maior parte da água que usam - cerca de 75%. Os alimentos serão preservados através de processos de desidratação eessa água será reciclada. A liofilização é um processo de sublimação da água de um determinado produto, ou seja, que faz com que a água congelada vá direto do estado sólido para o gasoso, sem passar pelo líquido. Criamos uma redoma para plantação de espécies vegetais utilizadas na alimentação humana: batata, tomate, alface e cereais aproveitando o solo lunar como provam experiences feitas com sucesso.
O sistema de recuperação de água recicla a água da urina e da respiração. Esta água é filtrada e limpa podendo ser utilizada novamente. O oxigénio é obtido pelo rególito e gelo lunar através de sistemas avançados de hidrólise e pelo processo chamado FFC Cambridge, a técnica envolve "assar" o rególito um recipiente fechado com gás de hidrogênio. Quando aquece o oxigênio da ilmenita reage com o hidrogênio, formando o vapor de água, o qual se divide em oxigênio e hidrogênio.

 

4.1 - Mida sisaldaks teie astronautide koolitusprogramm, mis aitaks valmistada astronaudid ette Kuu missiooniks?

Tõlge:

Treening hõlmab füüsiliste harjutuste tegemist jõusaalis, et astronaudid ei oleks füüsiliselt vormis ning et vältida lihaste ja luutiheduse vähenemist mikrogravitatsioonikeskkonnas, mis hõlmab simulatsiooni basseinis. Astronaudid vajavad koolitust teadmistes põllumajandussaaduste istutamisest, robotiiride treenimist jää väljavõtmiseks kraatritest, koolitust külmakeskkondades ja jää väljavõtmiseks, koolitust päästmiseks ja abistamiseks ebatasastes kohtades, näiteks kraatrites, koolitust sotsiaalsete suhtlemisoskuste kohta suure stressiga keskkondades, kuidas reageerida hädaolukordades ja määratleda ranged tegevusprotokollid prognoositavate ja ettearvamatute olukordade jaoks. Koolitus hõlmab liikumist ja missioonide sooritamist vähese valgusega keskkondades, mis simuleerivad Kuu kraatreid. Samuti peavad nad olema koolitatud elektroonika ja mehaanika alal nii palju, et nad suudavad parandada vigaseid süsteeme (päikesepaneelid, liikurid, elektri- ja elektroonikasüsteemid. Nad peavad olema koolitatud meditsiinis, et nad saaksid õnnetuse korral manustada ravimeid ja anda esmaabi. Koolitus hõlmab ka seda, et neid õpetatakse alluma ülemuse käskudele ja austama kindlaksmääratud reegleid. toidu osas tuleb neid koolitada, et nende toitumine oleks sarnane sellele, mida nad saavad Kuu peal.

 

Originaaltekst:

O treino envolve fazer exercícios físicos em ginásio para prevenir manter a forma física dos astronautas e prevenir a perda muscular e densidade óssea num ambiente de micro gravidade, envolvendo simulação dentro de piscina. Os astronautas precisam de treinar os conhecimentos sobre plantação de produtos agrícolas, treino dos rovers robóticos para extração de gelo das crateras, treino em ambientes gélidos e como extrair gelo, treino em resgate e socorro em locais desnivelados como crateras, treinar competências sociais de comunicação em ambientes de stress elevado, como reagir em casos de emergência e definir protocolos rígidos de atuação para situações previsíveis e imprevisíveis. O treino envolve movimentar-se e fazerem missões em ambientes com pouca luz simulando as crateras lunares. Têm, também de ser treinados em eletrónica e mecânica ao ponto podo poderem fazer reparações nos sistemas avariados (paineis solares, rovers, sistemas eletricos e eletrónicos. Têm de ser treinados em medicina para poderem ministrar medicação e dar os primeiros socorros in caso de acidente. O treino envolve ser educado a obedecer a ordens superiores e respeitar as regras definidas. Em termos de alimentação tem de ser treinados a ter uma dieta igual à que irão ter na lua.

Muud projektid: