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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: Habitantes do Crescente

Liceu Francês Charles Lepierre  Lisboa    Portugal Terceiro lugar - Estados Membros da AEE e Canadá

Ligação externa para 3d

Descrição do projecto

A nossa base lunar é construída por rovers subterrâneos antes da chegada dos humanos para uma estadia de longa duração. A base não será construída de imediato; levará tempo, mas poderá estar concluída nos próximos 10 anos. A utilização de recursos in situ dos materiais da Lua será essencial para a construção da base e para o sustento das necessidades da nossa tripulação. A base será protegida de ameaças exteriores, como micrometeoritos, radiação ou despressurização, com paredes espessas de regolito e o solo a reforçar os módulos exteriores e subterrâneos. A assistência da impressão 3D e dos rovers será essencial, uma vez que estes irão construir a base e as ferramentas necessárias. Além disso, poderiam ser instaladas instalações de investigação autónomas insufláveis no exterior, por exemplo, um telescópio. Uma base lunar permanente poderia impulsionar a exploração espacial humana, com condições mais fáceis para lançar foguetões e combustível abundante proveniente da electrólise da água em hidrogénio e oxigénio.

Onde quer construir o seu Acampamento Lunar?

Perto dos polacos lunares

Porque escolheu este local?

O pólo sul da Lua é a área mais conhecida da superfície lunar, com cada metro quadrado minuciosamente investigado e cartografado. A Lua tem uma inclinação de 1,54 graus no seu eixo, o que faz com que haja regiões permanentemente sombreadas no pólo norte e sul, que contêm grandes depósitos de gelo, bem como áreas que contêm luz solar durante períodos de tempo consideráveis (perto da cratera Shackleton, por exemplo), que serão extremamente úteis para a autonomia da base e, além disso, para a protecção da temperatura e da radiação. Finalmente, a nossa base estará localizada em crateras no pólo sul da Lua, perto da cratera Shackleton.

Água
Alimentação
Electricidade
Ar

Para ter uma fonte fiável de água na Lua, a água seria primeiro reciclada a partir dos resíduos da base lunar. Em segundo lugar, o acampamento situa-se nos pólos lunares, perto do gelo lunar que pode ser extraído e transformado em água. Os rovers localizarão e extrairão o gelo com brocas térmicas e microondas, depois a água poderá ser separada por electrólise em oxigénio e hidrogénio, utilizada para a agricultura e para consumo humano.

A nossa base fornecerá alimentos aos nossos astronautas através de provisões trazidas da Terra e de plantas transportadas para a Lua como sementes que crescerão hidroponicamente no interior da base. As refeições trazidas da Terra serão re-hidratáveis e contidas em embalagens leves e rápidas de servir, reutilizáveis por impressão 3D. As algas (Chlorella Vulgaris) fornecerão quase todas as vitaminas essenciais, aminoácidos e lípidos suficientes à tripulação e as plantas, como as batatas e os legumes, cultivadas em agricultura hidropónica, serão nutridas com uma solução de água e nutrientes sem utilizar terra ou fertilizantes orgânicos pesados, acrescentando hidratos de carbono à dieta dos nossos astronautas.

A principal fonte de energia inicial da nossa base lunar será constituída por reactores de fissão nuclear chamados Kilopower. O projecto e o desenvolvimento do Kilopower são liderados pela NASA e oferecem 1 a 10 quilowatts de energia continuamente durante 12-50 anos, além de que os reactores são leves e 4 deles poderiam facilmente alimentar a base com uma tripulação de 4 pessoas. Na fase final da base e para suportar uma tripulação maior, poderiam ser instaladas células de combustível utilizando o oxigénio e o hidrogénio da electrólise da água para criar energia. Mas alguns painéis solares serão instalados para apoiar os rovers.

Para fornecer ar respirável aos nossos astronautas, a principal fonte seria a electrólise da água em hidrogénio e oxigénio:
2 H2O → 2 H2 + O2 (note-se que o processo liberta o dobro da quantidade de moléculas de hidrogénio e que o hidrogénio é também altamente inflamável e explosivo, pelo que o seu armazenamento requer medidas e espaço mais cuidadosos). Além disso, as algas (Chlorella Vulgaris) e as plantas também podem ajudar, consumindo CO2, libertando oxigénio e removendo naturalmente os poluentes orgânicos voláteis e líquidos, como o amoníaco ou o benzeno, que se formam devido à presença de seres humanos e máquinas no sistema.

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

A base seria construída nas crateras do pólo sul da Lua com rovers. Um módulo circular destacável seria posicionado no interior de uma cratera e coberto com poeira lunar, depois dois outros módulos seriam acoplados e cobertos novamente, o último módulo em forma de cúpula seria posicionado, mas desta vez protegido por uma parede impressa em 3D de uma pasta feita com regolito ligada às câmaras de ar que conduzem ao exterior. O mesmo seria construído noutra cratera próxima, ligada por um módulo tubular insuflável. Um elevador permite a passagem entre pisos. O material principal é a liga de alumínio que, com o regolito, mantém o interior pressurizado.

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

No interior da base lunar subterrânea, os astronautas estarão protegidos de ameaças externas como micrometeoritos, detritos, temperaturas extremas e radiação. O acampamento assegura ar respirável, apoia todas as necessidades da tripulação e protege-os da poeira lunar que destruiria os pulmões e as células cerebrais após uma longa exposição. Para evitar esse problema, os astronautas efectuam uma vigilância de rotina e os fatos espaciais são automaticamente limpos antes de saírem das câmaras de ar.

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

Um dia típico para os nossos 4 astronautas seria acordar cedo e ter uma hora para comer, lavar-se, lavar os dentes e preparar-se para a manhã. Depois de receberem o seu horário no centro de controlo durante a noite, cada astronauta vai dedicar-se às tarefas que lhe foram atribuídas, quer seja realizar experiências, verificar o equipamento, recolher as colheitas e as algas, controlar os rovers exteriores para várias missões, conduzir investigação astronómica, etc. Por volta das 1300-1400 horas, os astronautas almoçam juntos ou sozinhos antes de continuarem as suas tarefas. À tarde, a tripulação deve efectuar a manutenção da base, da maquinaria e dos sistemas para se certificar de que tudo está a funcionar e limpo, uma vez que até o pó lunar pode infiltrar-se na base através dos fatos EVA e tornar-se um grave problema de saúde. A gravidade da Lua é 1/3 da gravidade da Terra, pelo que os astronautas têm de fazer exercício para manter a sua massa muscular e óssea, pelo que a equipa dedica pelo menos 1 hora ao exercício. 

Por volta das 2000 horas, a equipa pode jantar antes de ter algum tempo livre para contactar os seus entes queridos e relaxar antes de ir finalmente para a cama. 

A tripulação tem de se apresentar semanalmente no centro de controlo e pode, por vezes, ter tarefas específicas como um EVA ou eventos, por exemplo, uma cerimónia de transição de comando ou uma transmissão da Lua para a Terra, programada com antecedência. Fora da rotina diária, os exames médicos são obrigatórios e os tripulantes podem participar em actividades colectivas (ver um filme, ...).


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