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Moon Camp Pioneers Galeria 2020-2021

No Moon Camp Pioneers a missão de cada equipa é conceber em 3D um Campo Lunar completo usando a Fusão 360. 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: Luna-R-Park

3ª Escola Secundária de Vrilissia e Escola Moraitis (não representamos a escola)  Atenas    Grécia 15, 16, 14 ou mais novo

Visualizador externo para projecto 3d

Descrição do projecto

O nosso projecto Luna-R-Park será um primeiro posto avançado para as explorações lunares, a fim de se aproximar de tornar a lua um lugar habitável. A construção da nossa base no Pólo Sul da Lua no interior e em redor de um tubo de lava com a ajuda de aparelhos robóticos, impressoras 3d e muito mais, proporcionará um lugar seguro, sustentável e autónomo para os astronautas. Um dos maiores desafios é descobrir as formas mais eficientes de utilizar ao máximo os recursos naturais da Lua (rególito, gelo de água, etc.), de modo a não ter de transferir cargas pesadas para lá. Com a utilização de painéis solares, rovers, culturas e várias realizações tecnológicas modernas, bem como com algumas patentes criativas próprias, tentaremos assegurar o fornecimento de água, alimentos, energia, ar respirável (oxigénio e azoto). A nossa base lunar será capaz de acomodar 3 astronautas durante um longo período de tempo sem ser abastecida pela Terra. Escolhemos trazer 3 astronautas para que a base seja mais funcional e segura em caso de doença de um membro, ferimentos menores, acidente e exploração a longa distância com rover. Além disso, o envio de 3 astronautas implicará um consumo relativamente baixo de energia produzida pela base e garantirá também mais especialidades. Tudo considerado, o nosso plano é criar uma base que ajudará a humanidade a tornar-se uma espécie interplanetária. "Este é um pequeno passo para o homem. Um salto gigantesco para a Humanidade". (Neil Armstrong). Avancemos e continuemos o esforço da humanidade para conquistar a lua!

Onde quer construir o seu Acampamento Lunar?

A nossa base lunar será construída no Pólo Sul da Lua, dentro e à volta de um tubo de lava. Escolhemos este local devido ao facto de haver grandes quantidades de gelo no interior das crateras, radiação solar interminável, e uma temperatura que se estabiliza em cerca de -20οC (-4οF ou 253Κ) dentro do tubo de lava. Mais especificamente, a localização exacta das nossas instalações será escolhida com base em:

i) a presença de gelo nas crateras próximas
ii) a luz contínua ou, na medida do possível, solar na área em redor do tubo de lava
iii) a consolidação da temperatura
iv) o tubo de lava mais adequado

Para a escolha do tubo de lava, consideraremos o diâmetro da entrada (cerca de 20 metros), a profundidade (cerca de 20 metros), a estabilidade do terreno (sem colapsos) e a espessura adequada das paredes para protecção (>5 metros).

Como planeia construir o seu Acampamento Lunar? Descreva as técnicas e materiais que utilizaria.

A nossa base lunar será construída utilizando diferentes métodos. Em primeiro lugar, um satélite encontrará um tubo de lava adequado no Pólo Sul. Depois, a esfera DAEDALUS irá recolher informações sobre a composição, estabilização, temperatura e luz solar da área. Depois disso, serão enviadas naves espaciais, equipadas com armas impressoras 3D usando regolito reforçado com fibra de vidro e metais para fazer a parte básica das instalações, bem como grandes ferramentas das máquinas. A seguir, 3 naves espaciais aterrarão, 2 das quais trarão materiais e aparelhos necessários para a base e que são demasiado difíceis de criar com impressoras 3D. A terceira nave espacial trará um grupo de 3 astronautas que farão as últimas tarefas. Durante estas tarefas, os astronautas ficarão num módulo auto-inflado feito de materiais semelhantes ao kevlar ou fibras de carbono. Após todos estes procedimentos, a base será capaz de acomodar 3 astronautas.

A nossa base será separada em 2 partes principais. A primeira parte será localizada no interior do tubo de lava e incluirá: um quarto, um salão comunitário, 2 laboratórios, uma sala de higiene pessoal, um ginásio, uma pequena sala de entrada e 6 módulos de ligação. A segunda parte ficará fora do tubo de lava e incluirá: painéis solares, um espelho oco feito numa cratera, que seleccionará e utilizará a radiação solar, armazenamento de energia do volante, estufas especiais com culturas e animais, um tanque que liquidificará o gelo, um edifício para electrólise de água, células de hidrogénio, baterias e cabos.

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

A nossa base concentra-se na segurança dos astronautas e no tubo de lava onde a nossa base é construída já o fornece. No interior, as instalações estarão numa área onde a colisão de pequenos meteoros é geometricamente impossível, e não há tanta radiação. A utilização de sacos cheios de rególito para cobrir o exterior de alguns edifícios e impressoras 3D irá proporcionar isolamento térmico e protecção contra a radiação. As superfícies transparentes (foto-permeáveis) de protecção contra a radiação serão feitas de membranas que reflectirão apenas radiação perigosa. Todas as instalações serão equipadas com câmaras de ar, sensores de detecção (CO2gás, incêndio), sistemas de extinção de incêndios e filtros de limpeza do ar. Os fatos espaciais dos astronautas, e o grande rover terão protecção térmica, contra radiação e pressão. Além disso, os astronautas manter-se-ão em forma, exercitando-se todas as manhãs. Finalmente, haverá processos em que a saúde física e psicológica dos astronautas será examinada.

Explique como é que o seu Campo Lunar irá fornecer aos astronautas:
Água
Alimentação
Electricidade
Ar

Embora as crateras da Lua tenham quantidades de gelo de água, a sua utilização deve ser realmente cuidadosa. O rover maior será equipado com ferramentas de mineração e recolherá gelo das crateras próximas. Depois disso, regressará à base e transferirá o gelo para dentro de um tanque, onde terá lugar a liquefacção. Depois, será utilizado para as necessidades dos astronautas e galinhas, para a electrólise, rega das culturas e arrefecimento mecânico. Uma vez que a base terá uma produção de água limitada, haverá sistemas de reciclagem (como os da ISS) de urina, água gasta em higiene pessoal e rega das plantas.

Os astronautas consumirão alimentos da Terra, até que as plantas estejam suficientemente desenvolvidas para serem comidas. Após investigação, acabámos por cultivar alface, tomate, lentilhas, grão-de-bico, cogumelos, pimentos, feijões e morangos. Misturaremos fertilizante com rególito e mais tarde utilizaremos cepos de galinha e fezes humanas como fertilizante. As folhas murchas serão utilizadas para o cultivo de cogumelos. Também utilizaremos métodos hidropónicos e aeropónicos, transportaremos algumas galinhas, mas também traremos vários ovos de galinha que serão incubados na base com o objectivo de produzir ovos para comida e também tentaremos trazer abelhas para ajudar na polinização.

A nossa base será poderosa... A energia solar será utilizada através de painéis solares finos e através de um espelho oco especial. Esta energia será armazenada em baterias, condensadores, armazenamento de energia em volante de inércia e será utilizada para alimentar aparelhos eléctricos e para electrólise. Além disso, quantidades de gelo de água, depois de liquefeito, serão utilizadas através da electrólise e fornecerão hidrogénio, que será armazenado em células e será utilizado como combustível para os ciclistas. Pequenas quantidades de energia serão também fornecidas pelo equipamento desportivo (bicicleta com um electroíman). A electricidade será fornecida a toda a base com cabos isolados.

A fonte de oxigénio será água (que será obtida a partir da extracção de gelo e através da electrólise fornecerá o oxigénio necessário) e plantas (por exemplo, aloé vera, gladíolo). Além disso, a base terá azoto dos tanques, que será transportado no início da missão para a Lua e do processamento da urina dos astronautas. Num futuro próximo, poderemos utilizar um método, que ainda não foi aperfeiçoado, para extrair oxigénio do regolito. Todos os edifícios terão câmaras de ar e, especialmente os que se encontram dentro do tubo de lava, terão filtros de reciclagem de ar e controladores de humidade do ar.

Explique qual seria o principal objectivo do seu Campo Lunar (por exemplo: fins comerciais, científicos e/ou turísticos).

A nossa base lunar será construída para fins de investigação: estudar a...

i)efeito da baixa gravidade sobre os seres humanos, animais e plantas.

ii)eficiência da utilização de fontes de energia específicas e dos seus métodos de armazenamento.

iii)condição física e psicológica dos astronautas e dos animais nestas condições.

iv) se é possível criar uma base segura e autónoma onde não só os humanos, mas também os animais possam viver.

No futuro, os objectivos da base serão:

i)o estudo do nascimento e evolução do nosso sistema solar (uma vez que a lua é um dos seus corpos mais antigos)

ii)a criação de um elevador espacial (para menos peso no lançamento de veículos espaciais)

iii)um abastecimento de base para facilitar as viagens espaciais (economia de combustível)

iv)o estudo e extracção de material valioso de meteoritos que aí tenham aterrado

v)a exploração do Hélio-3

vi)turismo espacial seguro e mais barato

vii)o funcionamento da base como símbolo de cooperação e evolução de toda a humanidade.

Descreva um dia na Lua para a sua tripulação de astronauta do Campo Lunar.

Bom dia!! Os 3 astronautas* acordam após 7-8 horas de sono (o programa será de 24 horas). Em primeiro lugar, eles cuidam da sua higiene pessoal. Depois, até que os seus sentidos e força muscular estejam totalmente activados, observam os seus animais de estimação tardigrades com uma lupa, desfrutam da paisagem natural, que é mostrada no grande ecrã na parede, e divertem-se com a piada que lêem. Depois vem o tempo do exercício. Andam numa bicicleta especial enquanto usam óculos VR para verem que estão num beco tranquilo e pitoresco ou mesmo numa dura corrida de mountain-bike. Fazem também exercícios de banda de resistência, nos quais treinam todos os seus grupos musculares, enquanto ouvem música. Depois, tomam o pequeno-almoço, que terão preparado desde o dia anterior, controlam os sistemas base e comunicam com a Terra (tanto com a base terrestre como 1 em 2 dias com a sua família) a partir do computador. Se tiverem tido um acidente nos dias anteriores ou não se sentirem bem, são sujeitos a um teste físico e mental detalhado. Depois, verificam se há algum trabalho dentro do tubo de lava e, após a sua execução, sobem à superfície com α um elevador especial com contrapeso. Dirigem-se a uma das estufas especiais (se quiserem com o pequeno rover ou a pé) e realizam várias tarefas. Regam as plantas e alimentam as galinhas e brincam um pouco com elas. Depois voltam para o laboratório, fazem experiências e quando terminam, almoçam e fazem uma pequena pausa. Após o intervalo, sobem à superfície, onde verificam os sistemas e dispositivos energéticos, enquanto se movem com o pequeno andarilho. Uma vez terminado, têm 2 opções: i) regresso directo às instalações dentro do tubo de lava, onde comunicarão com familiares da Terra, cuidarão dos seus atrasados, planearão o programa do dia seguinte, cozinharão para o jantar, prepararão a refeição seguinte e, se quiserem, jogarão alguns jogos de tabuleiro ou simplesmente relaxarão, até à hora de dormir ii) exploração com o grande rover, que tem uma cabina de pressão, protecção térmica e contra radiações e depois irão dormir.

*o primeiro será um médico e biólogo, o segundo um físico e químico e o terceiro um engenheiro e geólogo



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