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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: Palmelacamp

Escola Secundária de Palmela  Setúbal    Portugal 17

Visualizador externo para projecto 3d

Descrição do projecto

O nosso acampamento lunar foi concebido para ser um posto científico, preparado para suportar uma pequena equipa de astronautas durante vários ciclos lunares, mas capaz de se expandir se necessário. Construído na cratera Shackleton, encontra-se no local perfeito para abrigo, água, solo e energia. A base está dividida em diferentes salas com diferentes funções, tais como tratamento de recursos, rotina médica e de fitness, propostas de investigação científica e áreas comuns. A base será protegida por uma colina de terra, contra radiações perigosas e tempestades.

Onde quer construir o seu Acampamento Lunar?

O Pólo Sul é o local ideal para construir uma base espacial na Lua, pois é possível armazenar água, uma vez que neste local a luz solar atinge a superfície lateralmente, conservando a água na sombra das crateras, e como as elevações ao nível da superfície lunar captam a luz solar cerca de 200 dias por ano.

Podem permitir a utilização não só da água, mas também do oxigénio para viver e do hidrogénio para propulsionar foguetões, através da separação molecular. em relação à Terra para não gastar todo o combustível na propulsão do escape planetário.

Locais ideais no Pólo Sul: Cratera Shackleton (coordenadas: 89.9ºS 0.0ºE). Na bacia do Pólo Sul-Aitken da Lua foi detectada, com base na análise das missões Gravitational Recovery e Interior Laboratory e pela, a existência de um ou mais asteróides, enterrados no subsolo, que formaram uma cratera de 1.200 km.

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

Estrutura modular feita de células triangulares insufláveis ligadas a um sistema interno de suporte de vida, baseado no ambiente microbiológico da água e no posicionamento da cratera em relação ao sol.

Os cientistas dizem que o regolito lunar pode ser usado como material de construção ou matéria-prima para impressão 3D. A agência espacial alemã tem estado a realizar estudos com um simulador de material de regolito para construir tijolos.

Com impressoras 3D, a agência construiu tijolos sob a forma de blocos entrelaçados, o que eliminaria a necessidade de algum material de cristalização e criaria um invólucro protector, como um iglu. Estes tijolos têm resistência térmica e ao peso.

Isto seria possível através do envio de escavações para a Lua, de instalações de extracção mineira e de impressoras 3D para construir estruturas.

Para garantir a resistência da estrutura e gastar a menor quantidade possível de óxido de magnésio, é feito um invólucro de uma estrutura cheia de células, como uma espuma ou um pente, que foi obtido como semelhante a ossos de aves.

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

No caso da radiação, esta será fisicamente bloqueada, com a espessa camada de tijolos de riolito e vários materiais bloqueadores de radiação, como o alumínio, plásticos avançados e hidrogénio líquido. Considerando também que a base será subterrânea, o que significa que haverá ainda menos radiação no seu interior. Desta forma, não só os astronautas estão protegidos da radiação, como também de qualquer impacto que exista no exterior, e do vácuo, que existe no espaço, pois estarão num sistema fechado com bom oxigénio. Além disso, não se destrói o equipamento que cobre os astronautas. Como o próprio regolito contém oxigénio na sua composição, produz vapor de água, podendo este vapor ser separado para produzir, individualmente, hidrogénio e oxigénio. Assim, será possível respirar oxigénio, sem problemas de esgotamento.

O facto de a base lunar ser subterrânea também ajudará a manter temperaturas mais elevadas, o que será necessário, uma vez que as noites na aula são bastante frias.

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

A ideia é localizar a base no pólo sul, a água vai ser extraída do fundo da cratera, utilizando dois robots especializados da NASA, os RASSORs. As escavadoras, controladas por astronautas, irão recolher material sólido contendo cristais de água.
Depois, seria transportado para a base e tratado para ser utilizado para consumo humano e outras actividades.
Além disso, não serão desperdiçadas quaisquer fontes de água, pelo que a urina, a respiração e outros resíduos das actividades da tripulação serão tratados para reutilizar a água existente.

A nossa base lunar terá uma estufa auto-suficiente que produzirá alimentos saudáveis sem necessitar de solo, o chamado crescimento hidropónico. A estufa contém lâmpadas de vapor de sódio arrefecidas a água e longos envelopes que são preenchidos com sementes. Também será utilizado o Sistema de Produção de Vegetais, conhecido como Veggie, cujo objectivo é ajudar o crescimento das plantas em microgravidade, ao mesmo tempo que adiciona alimentos frescos à dieta dos astronautas.
O Veggie pode cultivar uma variedade de plantas, incluindo alface, tomate, pimento, feijão e alimentos ricos em antioxidantes.
Para uma alimentação mais equilibrada, a base dispõe ainda de um laboratório de cultivo de carne in vitro, que permite aos astronautas comer carne no espaço.

No exterior da base lunar, haverá um parque solar capaz de produzir toda a energia de que a tripulação necessita.
Alguns locais na Lua estão sempre a receber luz, mas mesmo assim, é sempre necessário um plano de reserva. Para isso, temos baterias de iões de lítio, que podem armazenar energia solar para quando os painéis não estão a funcionar e são conhecidas por durarem muito tempo e recarregarem centenas de vezes antes de se degradarem, ajudando a abastecer todos os locais que precisam de estar constantemente a funcionar para garantir a sobrevivência da tripulação.

O ar inicial será trazido da Terra, mas com o tempo o oxigénio, o azoto e a água serão extraídos da sujidade lunar e tratados e refinados para consumo. Também é possível fazer a electrólise da água para produzir oxigénio e hidrogénio que podem ser utilizados como combustível para foguetões.
A quinta hidropónica também pode ajudar na produção de ar. Algumas algas, como a Spirulina, podem produzir oxigénio e, ao mesmo tempo, ser utilizadas para consumo humano, apenas necessitamos de 8 m2 por pessoa para podermos sustentar uma vida aí.

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

O principal objectivo do nosso acampamento lunar será a investigação científica, como o estudo do solo lunar e de amostras obtidas em expedições a outros planetas e cometas ou a observação do espaço com um telescópio. Também será possível estudar os indicadores das alterações climáticas, o que nos permitirá analisar a saúde do ecossistema da Terra e diminuir a fome no mundo, uma vez que as imagens de satélite podem identificar o rendimento das culturas através de uma visão ampliada de cada pixel, permitindo aos agricultores perceber quando devem regar, fertilizar e colher as colheitas. Também pode ser utilizado como estação de recarga para foguetões movidos a hidrogénio.

À medida que cresce, pode ser utilizado como ponto comercial entre a Terra e as minas nos cometas, trazendo para a Terra materiais difíceis de encontrar.

 

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

Mesmo na lua, os astronautas estão dependentes de um dia de 24 horas, por isso, no nosso acampamento lunar, a tripulação acorda com um alarme, uma vez que na lua está sempre claro, às 7h00, depois de oito horas de sono, toma o pequeno-almoço e, em seguida, reúne-se para planear o programa do dia e fazer um exame de saúde até às 8h30. As actividades começam às 8h30 com investigação científica até às 12h30, depois vai-se almoçar até às 14 horas. Todas as instalações precisam de manutenção, por isso, das 14h00 às 18h00, a equipa certificar-se-á de que todos os equipamentos estão a funcionar bem, dentro e fora da base. Para manter os músculos a funcionar bem, todos os dias a tripulação tem de fazer exercício durante duas horas, por isso, até às 20 horas, todos os astronautas fazem exercício e higiene pessoal. Das 20h00 às 21h30 é o jantar e das 21h30 às 23h00 são as comunicações sociais com a família e os amigos. Durante o fim-de-semana, apenas a manutenção, a limpeza, as comunicações e o exercício devem ser feitos, podendo o tempo livre ser preenchido com passatempos.



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