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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: Projecto ZLE

Escola Secundária King Kekaulike  Pukalani    Estados Unidos da América 16, 17

Visualizador externo para projecto 3d

Descrição do projecto

Concebemos um acampamento lunar com a intenção de ter uma instalação extremamente segura, em grande parte modular, e com tecnologia de ponta que poderia inaugurar uma nova era de experimentação lunar. No seu núcleo, criámos uma base com a segurança como a primeira prioridade. Quase todos os sistemas são triplamente redundantes, onde só porque um aspecto corre mal, como muitas vezes acontece na exploração do espaço da nova era, todo o sistema pode continuar a funcionar sem erros. Em seguida, estabelecemos um objectivo sobre todo o sistema, não só o habs, sendo totalmente modular, mas também seguro. Tomámos isto em consideração e concebemos tudo para ser facilmente intercambiável em layouts interiores e exteriores, capaz de ser montado e desmontado usando apenas um humilde berbequim. Finalmente, incorporámos alguns dos designs mais vanguardistas da indústria espacial na culminação da energia e da água, bem como concebemos algumas das nossas próprias tecnologias para enfrentar a dura superfície da lua.

Onde quer construir o seu Acampamento Lunar?

Escolhemos construir o nosso acampamento lunar na orla do Pólo Sul, na Cratera de Shackleton. Escolhemos este local porque:

1) Está localizado suficientemente longe do verdadeiro pólo para diminuir os efeitos ambientais do estabelecimento de uma base no pólo, tais como radiação, ventos, mudanças de temperatura, e tremores lunares. 

2) As jantes desta cratera experimentam perto da luz solar constante, permitindo que a nossa exploração solar trabalhe com a máxima capacidade durante o máximo de tempo possível, contando apenas com outras fontes de energia de reserva quando absolutamente necessário.

3) O chão da cratera acolhe uma temperatura extremamente baixa, onde pode haver água congelada abaixo da superfície, actuando como uma das poucas fontes de água possíveis para a nossa base.

4) A exploração na região "perpetuamente escura" do centro da cratera poderia produzir possibilidades de descobertas científicas importantes.

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

Planeamos montar o nosso acampamento lunar lançando componentes da Terra e reunindo-os uma vez na superfície da Lua. As placas base hexagonais de aço, suportes, e paredes compostas de chumbo e fibra de carbono para cada habitação seriam embaladas em filamentos resistentes ao calor e lançadas em conjunto, lançando a partir de naves espaciais em órbita da Lua. A sua descida seria retardada utilizando propulsores semelhantes aos utilizados no SkyCrane da NASA. O pacote, uma vez firmemente sobre a superfície lunar, marcaria a sua localização, sinalizando que está pronto para a interacção e montagem humana. Um aterrador que transportasse os astronautas aterraria então a 50 metros do local, permitindo a uma equipa de apoio de astronautas, assistida por robôs e ferramentas eléctricas, montar as paredes da base, e pressurizar e oxigenar pelo menos um módulo, onde poderiam então reagrupar-se e preparar-se para uma maior expansão da base, conforme a missão requerida.

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

Para nós, a segurança estava acima de tudo no processo de concepção. Em quase todos os aspectos da nossa concepção, temos pelo menos dois backups, no caso de um primeiro aspecto falhar. Criámos, de raiz, um sistema de suspensão tipo coilover para suportar toda a base. O principal objectivo por detrás deste design seria fornecer um amortecedor aos sismos lunares, mas também criar uma superfície nivelável dentro do hab, caso a base tivesse de ser colocada ligeiramente sobre uma inclinação. Optámos também por criar uma parede composta, utilizando sobretudo materiais leves como fibra de carbono e fibra de vidro, com uma camada exterior de chumbo, para reflectir a radiação. Uma vez que não estamos directamente sobre o poste, prevemos que isto será suficiente para impedir qualquer radiação lunar de entrar no hab, e se, em testes práticos, se provar que não o é, poderão ser adicionadas camadas extra de tinta ou filamento infundido de chumbo ao exterior da base.

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

Para fornecer água aos nossos investigadores, a nossa base requer uma reserva de água a ser trazida da Terra para começar. Com esta reserva, planeamos utilizar um processo de destilação e desumidificação da atmosfera para recuperar a água. Tal como o processo utilizado na Estação Espacial, este processo deverá ser eficiente 99%, pelo que apenas pequenas quantidades de água precisam de ser enviadas da Terra. Além disso, o gelo lunar vai ser recolhido e tranquilizado para que o gelo lunar possa ser filtrado e utilizado como fonte alternativa de água. Um recuperador de água pode filtrar água suficiente para 6 pessoas por dia e existem 3 recuperadores para tripla redundância.

Uma vez que custa $10.000 por libra de carga útil para enviar para o espaço, era imperativo para nós reduzir a quantidade de produto que seria necessário enviar. Para aproveitar ao máximo os nossos fundos, teremos de cultivar o máximo possível de alimentos na base. Um dos alimentos mais fáceis de cultivar que fornece mais calorias é a batata, por isso temos uma secção de cultivo designada da nossa habitação que terá todos os requisitos para cultivar alimentos.

A energia é uma das partes mais importantes de qualquer habitat espacial, e para resolver este importante problema, considerámos quais as opções que produziriam mais energia utilizando o menor espaço. Os dois métodos que escolhemos foram a energia solar e nuclear, juntamente com baterias de lítio de alta capacidade, como as utilizadas na Estação Espacial Internacional. Em seguida, a fim de descobrir quantos de cada processo de produção precisaríamos, descobrimos quanta energia a base necessitaria numa configuração padrão de 7 HAB. Calculamos que se a nossa base tiver aproximadamente o dobro do tamanho da ISS, então terá de ser capaz de produzir o dobro da potência. Se o ISS for capaz de produzir 120 kilowatts de potência a plena carga, precisamos que a nossa base seja capaz de produzir 240 kilowatts. Acabámos por precisar de 24 geradores nucleares (8 reactores) e 32 geradores solares (8 painéis) juntamente com 48 baterias (16 grupos).

Para fornecer oxigénio ao hab, temos uma configuração de oxigenador triplo redundante que cria 12lbs de oxigénio por oxigenador. Esta configuração pode suportar confortavelmente 6 pessoas. Os oxigenadores criam oxigénio ao absorverem CO2 e ao transformá-lo em O2.

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

O nosso acampamento lunar foi concebido para ser modular, o que significa que poderia ser criado para acomodar muitas circunstâncias ou propósitos diferentes. Da forma como o instalámos agora, o acampamento lunar destina-se exclusivamente a uso científico, uma vez que grande parte do equipamento a bordo é extremamente sensível e exigiria formação especial para manusear ou operar em segurança.

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

Para começar um dia no nosso campo, os três investigadores em cada ciclo de sono (grupo) acordariam, e a caminho da cozinha, fariam check-ups sobre apoio de vida crucial e equipamento oxigenador. Depois de terem tomado as suas refeições, cada investigador iria para a tarefa que lhe foi atribuída, certificando-se principalmente de que todos os sistemas cruciais são normais, mas também cultivando colheitas, pesquisando espécimes, reparando equipamento partido, ou qualquer outra tarefa que o dia pudesse trazer. Após o primeiro grupo ter terminado e o segundo grupo ter acordado, ambas as equipas conversariam sobre os sucessos e desafios do dia, e com base nesta informação, a segunda equipa terminaria tudo o que a primeira equipa não pudesse fazer, e continuaria neste tipo de ciclo.



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