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Moon Camp Explorers Galeria 2019-2020

No Moon Camp Explorers a missão de cada equipa é conceber em 3D um Campo Lunar completo usando o Tinkercad. Têm também de explicar como irão utilizar os recursos locais, proteger os astronautas do perigo do espaço e descrever as instalações de vida e de trabalho.

Equipa: Equipa Betta

Gytool  Olomouc    República Checa

Ligação externa para 3d

Descrição do projecto

O nosso Campo Lunar é composto por 6 pirâmides:

1/ a pirâmide do cosmonauta - os cosmonautas dormem, comem e bebem lá

2/ o laboratório Concebido para a realização de experiências científicas

3/ a pirâmide de serviços aloja o sistema de geração de oxigénio C.O.W., baterias principais, abastecimento de água e reciclador

4/ a garagem para estacionar os rovers e os aviões espaciais ligados à base para tornar funcional o sistema de suporte de vida

5/ a estufa abriga as plantas que produzem algum oxigénio extra, o que faz com que os astronautas se lembrem de casa

6/ o ginásio abriga equipamento de exercício utilizado diariamente pelos astronautas para reduzir o impacto da baixa gravidade lunar nos seus corpos.

A base Quando totalmente funcional, está equipada com 2 rovers e 2 aviões espaciais utilizados para a chegada e a partida. Acomoda até 6 astronautas. Os aviões espaciais têm também combustível de reserva a bordo para permitir a exploração de qualquer área da Lua onde possam ser efectuadas várias experiências.

Onde quer construir o seu Acampamento Lunar?

Perto dos polacos lunares

Porque escolheu este local?

A nossa base está localizada perto do pólo sul, na borda de uma cratera, porque tem luz solar quase constante, permitindo a utilização eficiente de painéis solares rotativos, e há locais com escuridão permanente (ou seja, fundos das crateras) - perfeitos para sistemas vulneráveis ao sobreaquecimento. A variação mínima de temperatura reduz os requisitos de energia para o aquecimento/arrefecimento da base e permite a utilização de alguns materiais com um ponto de fusão mais baixo, por exemplo, o lítio. As sondas, por exemplo a Lunar Reconaissance Orbiter, detectaram quantidades significativas de gelo que pode ser utilizado como fonte de emergência de água e oxigénio (se for eletrólise).

Água
Alimentação
Electricidade
Ar

A nossa base produz água utilizando o sistema C.O.W. filtrando o CO2 produzido pela respiração e tornando-o sólido. Depois de o separar, dá-se a reação de Sabatier CO2+4H2→CH4+2H2O. O hidrogénio utilizado como combustível para o voo de saída é bombeado para uma câmara com 400ºC e pressão aumentada para reagir com o CO2 produzindo metano utilizado pelos aviões espaciais como combustível para o voo terrestre. O H2O é electrolisado, o hidrogénio produzido é bombeado de volta para a câmara para manter a reação em curso e o oxigénio é libertado e utilizado para respirar. Há também um robot que extrai gelo para obter água. Um reprocessador de urina reutiliza a água já produzida.

A nossa estufa é a principal fonte de alimentos, onde se cultivam predominantemente leguminosas porque contêm muitas proteínas, hidratos de carbono e fibras, ou seja, elementos essenciais para o corpo humano. Para manter a variedade de alimentos, são também cultivadas algumas frutas e legumes. Os cosmonautas comem ocasionalmente carne, peixe, chocolate e outras guloseimas trazidas da Terra sob a forma desidratada. A estufa foi concebida para tornar a base sustentável sem qualquer alimento proveniente da Terra. O módulo de habitação contém provisões de emergência para 6 dias, ou seja, pilhas, alimentos desidratados, um pequeno depósito de água para fornecer água e uma entrada de ar do sistema C.O.W.

A nossa base tem duas fontes principais de energia - um conjunto de 125 metros quadrados de painéis solares rotativos, programados para seguir o Sol de modo a obter a máxima produção de energia, estacionados na borda da cratera perto da base, e 12 geradores termoeléctricos de radioisótopos (RTG), estacionados na cratera em escuridão permanente para reduzir o sobreaquecimento e dar-lhes uma maior diferença de temperatura entre as extremidades quentes e frias dos circuitos, produzindo assim mais energia graças a um efeito Seebeck mais forte. Em caso de falha de ambos os sistemas, as pirâmides de habitação e de serviço dispõem de baterias para manter a base a funcionar até à chegada do salvamento.

A C.O.W. produz muito oxigénio, água, metano e hidrogénio. É necessária muita energia para manter a pressão e a temperatura para a reação de Sabatier, para bombear água, para trazer ar para o sistema, para o arrefecer para separar o dióxido de carbono e para devolver o oxigénio ao ar. Quando é necessário reduzir o consumo de energia, o C.O.W. pode ser desligado, exceto a entrada de ar e a saída de oxigénio. Funciona em modo de emergência utilizando pastilhas de superóxido de potássio:
4KO2+2H2O → 4KOH+3O2
2KOH+CO2 → K2CO3+H2O
4KO2+2CO2 → 2K2CO3+3O2
Assim, o consumo de energia é fortemente reduzido. O módulo de habitação contém reservas de oxigénio para 6 dias.

Como planeia construir o seu Acampamento Lunar? Que materiais utilizaria?

Enviamos 2 robôs construtores, segmentos de pirâmide em aço e titânio, RTGs, oxigénio (para pressurizar os módulos) e painéis solares para a superfície através de uma grua. O primeiro robô monta as pirâmides, os painéis solares e os RTGs, o segundo escava blocos de regolito cobrindo com eles os lados das pirâmides. O regolito é fundido para as proteger dos micrometeoróides e da radiação. O equipamento interno é feito de ligas de alumínio ou de plástico. Os robots ficam perto da base para utilização futura. As duas primeiras expedições, com 3 cosmonautas cada, terminam a base e testam os sistemas. As expedições seguintes trazem experiências científicas e iniciam a exploração.

 

O ambiente lunar é muito perigoso para os astronautas. Explique como o seu Campo Lunar irá protegê-los.

A base protegê-los-á graças à camada de regolito fundido (agora frio e sólido) sobre as pirâmides que, juntamente com a construção em aço, protege a maior parte da radiação e sobrevive a pequenos impactos de micrometeoróides. A camada também reduz as mudanças de temperatura, reduzindo assim ainda mais as necessidades energéticas. Todas as pirâmides têm pelo menos uma câmara de vácuo, o que significa que um cosmonauta com um fato EVA pode sair em EVA ou regressar à base a partir de qualquer parte da pirâmide. A existência de numerosas câmaras de ar reduz o risco de ficar retido em EVA (não existe nenhum módulo funcional sem uma câmara de ar funcional) e simplifica as operações com objectos pesados ou de grandes dimensões.

Descreva um dia na Lua para um dos seus astronautas do Campo da Lua

Um dia típico para um cosmonauta começa às 7:30. Depois de terminar a higiene matinal, segue-se o pequeno-almoço feito com as plantas da estufa da base e, por volta das 9 horas, começa o dia de trabalho. Se estiver programada a exploração de outra parte da Lua, os cosmonautas podem ir em EVA e conduzir o rover até ao local e ficar lá todo o dia, a fazer as experiências, ou, se o local for longe da base, digamos perto do equador lunar, voar até lá com um dos vaivéns. Neste caso, os cosmonautas regressam no dia seguinte à Terra. Se não estiver prevista qualquer exploração, serão realizadas várias experiências na base ou perto dela - o que ocupa todo o tempo até ao meio-dia. Ao meio-dia terrestre, os cosmonautas no módulo de habitação podem desfrutar do seu almoço, feito com plantas de estufa, tal como ao pequeno-almoço, mas de espécies diferentes de plantas para manter alguma variedade. A tarde é dedicada à reparação de sistemas avariados e à manutenção dos que estão a funcionar, à limpeza, tanto a partir do interior como através de EVAs, e a mais algumas experiências depois de terminada a manutenção. Ao fim da tarde, os cosmonautas fazem exercício no instrumento de exercício para reduzir o impacto da baixa gravidade lunar nos seus corpos. Por volta das 8 horas, é servido o jantar, após o qual os cosmonautas têm tempo livre. Podem utilizar a Internet, fazer exercício, jogar jogos, ler ou fazer qualquer outra coisa que não represente um risco para eles ou para a base. O recolher obrigatório é às 22 horas.


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