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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 Sirius

FABLAB ILIAUNI  Tbilisi    Geórgia 14 ou mais novo, 15, 16, 17

Visualizador externo para projecto 3d

Descrição do projecto

Para nós, a colonização na lua é um desafio de sonho. O nosso principal objectivo: Desenvolvimento de infra-estruturas de superfície lunar (sistemas de energia, sistemas de armazenamento de energia, bens de fabrico no espaço, bens de mineração espacial) para permitir futuras missões científicas e comerciais de superfície lunar. Quando ganhamos alguns recursos em torno de uma base residencial, então implantamos os nossos satélites de base e robots de expedição alternadamente no Pólo Sul na Bacia de Aitken e na Cratera de Crevius, uma vez que a base foi concebida para ganhar recursos locais como água (gelo), metais e outros recursos. Construímos a colonização em plataformas de aterragem flexíveis e leves e, neste sentido, ligaremos o regolito básico às estruturas de superfície. Para criar um habitat humano a longo prazo, decidimos substituir os hidropónicos por regolitos de asteróides por fungos, o que dá aos astronautas mais vantagem para levar o produto à lua. O projecto foi concebido para que a colonização da lua já não seja um sonho. Será uma realidade que nos permitirá mostrar a lua através de outros olhos aos humanos e não apenas aos astronautas.

Onde quer construir o seu Acampamento Lunar?

Nos últimos anos, tornou-se cada vez mais claro que o melhor lugar para colocar uma base tripulada é o pólo sul lunar. Os cientistas utilizaram o LOLA (Altímetro Lunar Orbiter Laser), que era um dispositivo utilizado pela NASA para fornecer um modelo topográfico preciso da Lua. Com estes dados foram encontrados locais próximos do pólo sul em Connecting Ridge, que liga a cratera de Shackleton à cratera de Gerlache, que produziram luz solar durante 92,27-95,65% do tempo com base na altitude variando entre 2 m acima do solo e 10 m acima do solo. Ao localizar uma instalação de processamento de recursos lunares perto do pólo sul, a energia eléctrica gerada por energia solar permitirá um funcionamento quase constante. A exposição solar ajudará a armazenar recursos desprotegidos. Por exemplo - gelo, o que significa que fornece à colónia pelo menos água potável e oxigénio após a lua.É por isso que queremos que a nossa base esteja perto da Cratera de Shackleton.

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

Decidimos que, em vez de trazer todo o material, equipamento e fontes de alimentação necessários para modificar o regolith para controlo de poeira e outros apoios de fundação para plataformas de aterragem dobráveis, plataformas de aterragem fixas ou estradas, "Regolith Adaptive Modification system (RAMs)". Este conceito foi desenvolvido por Sarbajit Banerjee a partir de uma proposta anterior da NASA da NIAC. Utilizamos novos sistemas de entrega de microcápsulas que entregam precursores (misturas de nanotermita e organosilanos) que se activam no momento da implantação para pontos de ancoragem de soldadura pontual ligando as estruturas de superfície ao rególito subjacente através da formação in situ de cavilhas avançadas de aço de alta resistência. Este mesmo sistema fornece precursores adicionais de estabilização de rególito de subsuperfície que são impelidos mais profundamente dentro do solo e activados pela reacção exotérmica inicial resultando numa camada contínua subjacente de rególito fundido e geopolimerizado, constituindo um baluarte que fornece capacidade de carga adicional. A atenuação do pó e a capacidade de carga são, portanto, conseguidas tanto pela química de reacção/solidificação como por uma barreira de malha física. 

Teremos também um Rover Hybrid para trabalhos de expedição com hidrogénio e energia solar durante 8 horas, concebido para 4 astronautas.

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

Os astronautas são seguros porque, As novas tecnologias no conceito de RAMs são: 1) um sistema de soldadura e solidificação de regolitos à base de microcápsulas incorporado que consiste em misturas de nanotermita mais seguras e estabilizadores de solo concebidos para activar sequencialmente para formar âncoras à base de gusa, bem como âncoras avançadas de alta resistência e aço dúctil, se necessário. Estas âncoras estender-se-ão ao longo do aro da plataforma e penetrarão na matriz de rególito; 2) a utilização da energia armazenada nas ligações químicas dos componentes de rególito como fonte primária para alimentar a soldadura in situ por pontos e a criação de estruturas de liga incrustadas. Este sistema irá ancorar activos como almofadas flexíveis a uma superfície planetária, gerando in situ o equivalente a ligas de grau sísmico, se necessário. Estas ligas permitem que a plataforma resista às tensões térmicas e mecânicas que se verificam durante aterragens propulsivas repetidas.

E se estiverem em perigo durante uma expedição fora da sua residência, contactarão imediatamente a equipa de busca e salvamento no bazar, para a qual as instalações de comunicação e o camião a bordo fornecerão comunicação via rádio dentro de 48 horas.

Para manter a saúde dos astronautas, teremos uma ração alimentar especial e um espaço para exercício.

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

Em primeiro lugar, para a amostragem utilizaremos um demonstrador robótico autónomo de perfuração profunda (ARD3). Este conceito foi criado por Quinn Morley. Propôs sob este projecto um sistema de perfuração autónomo que utilizaria um rover tipo Perseverance como plataforma de perfuração. O rover seria equipado com instrumentos científicos mínimos mas adequados, e uma estratégia de perfuração que tem um elevado nível de redundância. A estratégia de perfuração não depende de cabos; em vez disso, robôs autónomos conduzem para cima e para baixo o furo de sondagem de forma autónoma.
A água é o componente mais crítico a curto prazo e é, portanto, o foco de muitos estudos. Vamos obter água Uma nova técnica de "mineração de arco ablativo" que faz parte de um projecto liderado por Amelia Greig. Esta técnica foi recentemente escolhida como parte do programa Phase I Fellows para o Institute for Advanced Concept (NIAC) da NASA, um programa. Na técnica, arcos de corrente eléctrica através de dois eléctrodos sublimariam a água congelada do regolito lunar, ou material de superfície, transformando-a em vapor de água. Depois, os campos eléctricos guiariam essas partículas ionizadas para câmaras de captura. Assim, a técnica sugaria, de uma só vez, os recursos do rególito lunar e recolhê-los-ia para utilização posterior.
A água extraída será transferida para o armazém de base, mesmo através do FLOAT - medidor de levitação flexível.

Em vez disso, propomos a criação de solo a partir de material asteróide rico em carbono, utilizando fungos para decompor fisicamente o material e degradar quimicamente as substâncias tóxicas. Utilizaremos fungos para ajudar a transformar o material de asteróides em solo. A ideia básica é inocular material de asteróides carbonáceos com fungos para iniciar a formação do solo. Os fungos são excelentes para quebrar moléculas orgânicas complexas, incluindo as tóxicas para outras formas de vida. De facto, as evidências indicam que os fungos desempenharam um papel fundamental na formação precoce do solo na Terra (podemos fazer o mesmo connosco na Lua).
É para este fim que atribuímos espaço para construir uma estufa directamente na superfície lunar. A investigação aqui proposta irá apoiar os esforços para desenvolver habitats espaciais de grandes dimensões com amplo espaço verde e sistemas agrícolas robustos.

Light Bender é um conceito novo para a geração e distribuição de energia na superfície lunar no contexto da missão Artemis e da "Presença Lunar Humana de Longo Prazo na Superfície Lunar" que se seguirá. O conceito inovador baseia-se num helióstato que utiliza a óptica telescópica Cassegrain como meio primário para capturar, concentrar e focalizar a luz do sol. Uma segunda inovação fundamental é a utilização de uma lente Fresnel para colimar esta luz para distribuição a múltiplos utilizadores finais a distâncias de um quilómetro ou mais de distância sem perdas substanciais. A energia solar redireccionada e concentrada é então convertida em electricidade no local do utilizador final, utilizando pequenas matrizes fotovoltaicas (2m-4m de diâmetro) que podem ser montadas em habitats, crio-refrigeradores, ou activos móveis, tais como rovers ou elementos ISRU.
Para este efeito, decidimos colocar este dispositivo em vários locais - no telhado dos espaços habitacionais e na lua na superfície, de onde a energia será redistribuída para os objectos desejados.

Primeiro retiramos a quantidade de oxigénio da terra. Mais tarde podemos extrair oxigénio da própria superfície da lua num processo chamado electrólise do sal derretido. Isto transformará o solo lunar em oxigénio e outros metais. Também as plantas fornecerão uma pequena, mas utilizável quantidade de oxigénio através da sua fotossíntese, também.

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

Este projecto foi desenvolvido por Ethan Schaller no Jet Engine Lab da NASA. Os robots FLOAT não têm peças móveis e levitam sobre a pista para minimizar a abrasão / desgaste da poeira lunar, ao contrário dos robots lunares com rodas, pernas, ou pistas. Os carris FLOAT desenrolam-se directamente sobre o regolito lunar para evitar grandes construções no local - ao contrário das estradas convencionais, caminhos-de-ferro, ou teleféricos. As paredes também contêm níveis estáveis de oxigénio e humidade para que as pessoas possam viver livremente.

FLOAT - Levitação Flexível Através da rota, transportaremos os recursos extraídos na cratera e redistribuí-los-emos nos reservatórios dos nossos armazéns.

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

Na Terra, as necessidades diárias de apoio à vida de uma pessoa são:

Teremos dois grupos de astronautas na base. Eles terão um horário especial de turnos de acordo com o qual serão redistribuídos para a base.

Uma vez acordados, os astronautas arrumam e tomam o pequeno-almoço. Os astronautas utilizarão o champô não lavado da NASA com um pouco de água para manter a higiene diária.

 Depois de cuidarem de si próprios, vão à estufa para realizar pesquisas e obter o produto que desejam (parte deste produto é colocada em recipientes especiais para enviar à terra para pesquisa, e parte para levar para a sala de jantar). É por isso que os astronautas receberão 0,84 quilos de oxigénio, 1,6 litros de água potável e 1,77 quilos de alimentos secos diariamente.

Depois de terminarem a sua rotina matinal, um astronauta começa as suas tarefas de trabalho para o dia, o que pode implicar uma série de tarefas diferentes. Tal como os proprietários fazem a manutenção de rotina e outros trabalhos em volta da casa para proteger a boa saúde da sua casa, os membros da tripulação são encarregados de verificar regularmente os sistemas de apoio e filtros de limpeza, actualizar o equipamento informático e até mesmo levar o lixo para fora. Os astronautas passam os seus dias a trabalhar em experiências científicas. As experiências incluem a extracção de matérias-primas acumuladas no rególito de meteoritos, a extracção de água e oxigénio da crosta lunar.Depois disso, reúnem-se na sala de deliberação e discutem esta ou aquela matéria-prima, resumem hoje e fazem planos para o dia seguinte. Depois de um trabalho cansativo, eles ainda conseguem os produtos que querem da estufa e jantam. Também os astronautas dedicam horas todos os dias à aptidão física. Em média, os astronautas exercitam-se cerca de duas horas por dia num esforço para evitar a perda óssea e muscular enquanto vivem em microgravidade. Após o exercício têm a oportunidade de relaxar e no final do dia têm a oportunidade de contactar os membros da família.

Durante a noite, verificarão e, se necessário, desligarão os recursos energéticos de uma parte da base. Depois começará um novo dia para a segunda tripulação da base. 



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