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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: AMAR

Nad Aleji  Praga    República Checa 15, 14 ou mais novo Primeiro Lugar - Estados membros da ESA

Visualizador externo para projecto 3d

Descrição do projecto

O nosso objectivo é conceber uma base auto-suficiente que possa ser implementada nos próximos 10 anos. O nosso projecto é baseado em medições e experiências reaisbem como sobre técnicas já comprovadas existentes.

  • Em a primeira faseA alimentação terá de ser transportada da Terra e a base ainda não será auto-suficiente. Acima de tudo, serão construídas infra-estruturas na Lua (reforço das áreas críticas, procura de recursos locais ...).
  • Em a segunda faseA empresa produzirá os seus próprios alimentos e água e poderá mesmo fornecer estas matérias-primas a outras estações (Gateway) e a investigação será totalmente lançada.

A base é capaz de acomodar permanentemente uma tripulação de quatro membros, que mudará ao fim de meio ano.

O nosso modelo 3D contém os dois primeiros módulos da base: o auto-suficiente módulo de habitação e laboratório (HLM) e o módulo de carga (CM). HLM ainda não é muito confortável para a tripulação, porque só tem de testar tecnologias (cultivo de plantas, produção de combustível utilizando ISRU, formação da tripulação ...), que serão utilizadas para a futura construção de um módulo de estufa (GM) e de um módulo de habitação de grandes dimensões (LHM), que se liga à base. Um veículo pressurizado (PR) é ligado ao CM. Depois de o GM ser ligado e podermos produzir o combustível na Lua, será possível abastecer a estação Gateway com alimentos e água.

Onde quer construir o seu Acampamento Lunar?

Planeamos construir a nossa base no pólo sul da lua, especificamente na orla da cratera de Shackleton. Este local é vantajoso devido à iluminação quase permanente e aos depósitos de água próximos. O programa Artemis dirige-se também para o pólo sul da Lua, e a Estação Gateway orbita para aterrar aqui, pelo que o local será também bem pesquisado e poderão ser feitos preparativos para a chegada da nossa base. No meio da cratera, há escuridão completa e baixa temperatura, o que permitirá observações astronómicas únicas e inalteradas.

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

Para a construção da nossa base, planeamos utilizar recursos locais, que processaremos utilizando métodos de construção flexíveis, tais como a impressão 3D.
CM chega primeiro. Ele será entregue usando Ariane 6. Após a ligação com as manobras do elemento de transferência (TE), ele chegará à NRHO, onde se ligará ao Gateway. Ele já terá dois elementos de aterragem reutilizáveis (RLEs) à espera para ligar o CanadaArm 3 ao NM de cada lado. Este conjunto aterra então na lua. O LRE prepara-se para a reutilização, reabastece-os, e regressa ao Portal.

Na fase seguinte, a tripulação chegará. CM funcionará como um laboratório temporário no qual será verificada a adequação das tecnologias actuais que serão utilizadas em HLM.

Se os testes correrem bem, nada impedirá o HLM de começar no Ariane 6. Será semelhante ao HLM.
Posteriormente, o HLM decompõe-se. A parte do meio dobrável (IP) insufla. O resto das estantes é deslocado da CM, que pode ser enchida com carga adicional. O tecto e o chão do PE também são parcialmente dobrados. Assim que o HLM se decompõe, a impressora 3D fornece protecção contra radiação e micrometeoritos. Este sistema assegurará que quando os astronautas chegarem, a base estará largamente pronta para a chegada dos astronautas.

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

Para proteger contra micrometeoritos, planeamos utilizar principalmente ISRU usando o método de impressão 3D. Este método imprimiria um escudo de Whipple. Tentámos vários métodos diferentes (rególito + ligante da Terra, rególito + enxofre, rególito + enxofre + ferro). O melhor método que experimentámos foi o crete lunar de enxofre, mas o enxofre derrete a baixas temperaturas e sublimes. A impressão em 3D na lua necessita de mais investigação.
Um escudo contra regolitos também protegeria contra a radiação cósmica. Haveria 10.000 kg de escudo por 1 m². A altura seria de 1,5 m - 3 m, dependendo da densidade da impressão.
O sistema de radiadores / painéis solares proporciona protecção especialmente das partes enterradas da base contra temperaturas mensais extremas.

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

Iremos obter água a partir do gelo lunar, depois limpá-la e reciclá-la, minimizando assim a carga trazida da Terra.
A água será minada por carrinhos no fundo da Cratera Shacketlon. Fornecemo-los com energia utilizando espelhos localizados na borda da cratera. Serão transportados aqui por um aterrador lunar comercial.
O nosso robusto sistema de reciclagem de água ocupará três estantes, permitindo um "luxo" como um chuveiro. Também permitirá a realização de grandes experiências com plantas antes de se adicionar a GM.

Os alimentos serão transportados pelo Dragão XL da Terra na primeira fase. Esta liga-se ao Portal e a carga é transferida para a CM. Na segunda fase, cultivamos os alimentos em GM. É provável que o substrato consista em rególito limpo e composto e resíduos de astronauta. Ainda estamos a investigar o efeito da compostagem sobre a atmosfera.

Vamos utilizar painéis solares para produzir energia. Durante a iluminação dos painéis solares, o combustível (hidrogénio e oxigénio) será produzido a partir da água por electrólise. Assim que os painéis forem sombreados, será gerada electricidade nas células de hidrogénio. Estamos também a considerar a utilização de geradores termoeléctricos, que tirariam partido das diferenças extremas de temperatura na Lua.

Na primeira fase, iremos obter oxigénio por extracção a partir de regolito. Os metais são formados como um produto residual. Iremos captar dióxido de carbono da atmosfera e armazená-lo num grande tanque (a tripulação também irá produzir mais água do que consome, pelo que também teremos um tanque de água).
Na segunda fase, tomamos dióxido de carbono e água em GM, e as plantas transformam estas duas substâncias de novo em alimentos.

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

A nossa base tem duas missões principais: conduzir experiências e preparar a Lua para uma maior colonização. Mas todos os projectos necessitam de recursos financeiros, por isso, providenciaríamos espaço para a realização de experiências comerciais, e também podemos vender regolitos. Esperamos que desta forma possamos ganhar pelo menos alguma auto-suficiência financeira para a base. Nas fases posteriores da colonização, gostaríamos de produzir na base a partir de fontes locais, e lançar pequenos satélites.

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

Depois de acordar às 6:00, o astronauta efectua a higiene matinal e depois move a amostra da prateleira biológica (BR) para o congelador (FR).

Às 6:30 há um pequeno-almoço partilhado na sala de estar. Cada astronauta tem a sua própria mesa onde pode ter pertences pessoais. Têm pão trazido da Terra com alguns vegetais de uma pequena horta experimental (SEG). Após o pequeno-almoço, terão lugar os preparativos para a actividade extraveicular (EVA), e às 7:00 o astronauta, juntamente com outro, está a preparar CM e LE para o voo de abastecimento de amanhã para o Gateway. Isto inclui ligações por cabo, inspecção do motor e preparação do reabastecimento. Também irão instalar TEG experimental.

Às 12:00, a segunda parte da tripulação almoça, enquanto as outras duas ainda realizam EVA.

Às 13:00, o nosso astronauta regressa da EVA e, juntamente com o outro, almoça e faz uma pausa para almoço prolongada até às 14:30. Devido ao seu desempenho físico exigente em EVA, só treina durante meia hora até às 15:00. Segue-se uma inspecção dos sistemas da estação, que inclui a verificação da cablagem da estação, do estado do filtro, da estanqueidade das ligações e a verificação de poeiras. Isto é muito importante e a nossa base inclui uma série de medidas para garantir que o pó não entra e que todas as juntas selam bem. Durante a inspecção, ele verifica que um dos filtros já está demasiado entupido, pelo que levanta uma placa do chão para remover a peça sobressalente. Ele já terminou às 16:00 e pode agora fazer experiências comerciais. A primeira examina o efeito da sexta gravidade na mistura de metais em ligas. O astronauta lança e controla-o. Depois, ele pode fazer mais experiências.

Às 17:00 iniciará uma análise mais exigente de amostras num porta-luvas (GBR). Levá-lo-á até às 19:00. Depois, toda a tripulação se reunirá para jantar, seguindo-se a leitura das instruções para amanhã.

Das 19:00 às 21:00, o astronauta tem tempo para a higiene nocturna e tem tempo livre.

Abre o chão e vai para a sua cama às 21:00 horas.



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