acampamento_da_lua

Moon Camp Pioneers Galeria 2021-2022

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.

Team: Lunastro 11

Albert-Einstein-Gymnasium  Berlim    Alemanha 16   6 / 2


Visualizador externo para projecto 3d

Descrição do projecto

Na lua, perto do pólo norte, viveremos dentro de uma cúpula de vidro dentro de uma cratera lunar perto do pólo norte. O diâmetro da cratera deve ser de cerca de 50 metros. Nessa cúpula, construiremos uma plataforma para plantações e um sistema aquapónico com um aquário que desce até à área de vida, causando uma atmosfera harmónica. Todo o espaço interior será preenchido com ar respirável. A partir da nossa cúpula haverá um túnel em direcção ao nosso telescópio espelho líquido para explorações científicas do universo e outro que conduzirá à nossa área económica, onde exportaremos hélio-3 para a terra. No solo da cratera lunar será a nossa área de vida para um máximo de 8 pessoas. Ali teremos quartos com divisórias que nos darão a oportunidade de decidir se queremos dormir em privacidade ou com companheiros perto de nós mais casas de banho grandes para cuidar da nossa higiene.

 

 

2.1 Onde pretende construir o seu Campo Lunar?

Vamos construir o nosso Campo Lunar perto do pólo norte, a vantagem lá é que o sol brilha quase permanentemente e podemos, portanto, utilizar facilmente os sistemas solares como fonte de energia. Descobrimos que também existem muitas crateras e que mesmo o gelo de água pode ser encontrado em alguns locais. Poderíamos desmontar e utilizar isto. E como as crateras já oferecem uma certa protecção por si próprias, decidimos construir a nossa base em parte numa cratera. Esta deveria ter um diâmetro de cerca de 50 metros e uma profundidade de 20-30 metros. Tais dimensões de crateras não são atípicas na lua devido a todos os impactos dos meteoritos. As desvantagens do pólo norte são também o facto de o sol estar sempre a brilhar ali, pelo que é extremamente quente excepto a partir das crateras e se exerce mal no ritmo dia-noite dos astronautas.

2.2 Como planeia construir o seu Acampamento Lunar? Descreva as técnicas, os materiais e as suas escolhas de concepção.

Pretendemos construir a nossa base principalmente de betão, porque todos os ingredientes para betão podem ser encontrados na lua, bem como os metais necessários para o cimento são todos constituintes do solo lunar. Mas como a sua construção à mão seria demasiado extenuante, transportamos através do nosso foguete multiusos partes de uma impressora 3D gigante de betão para a nossa estação.

A nossa estação de observação desempenha um papel importante no sentido da investigação científica devido à atmosfera inexistente na lua, o que proporciona uma vantagem em contraste com a terra. Permite-nos fazer observações ainda mais precisas sem qualquer poluição luminosa e, por conseguinte, é o espaço de trabalho ideal para novas investigações científicas. Além disso, decidimos optar por um telescópio espelhado líquido porque são mais fáceis de transportar do que os telescópios normais e são também mais baratos. Um telescópio espelhado líquido utiliza prata movediça para reflectir a luz. A prata movediça é colocada em rotação e obtém a forma de um parabolóide. Assim, o nosso telescópio inclui três espelhos: o espelho de prata movediça como espelho primário e dois mais pequenos que reflectem a luz para o detector que transmite
a informação por ligação sem fios ao computador. No entanto, devemos ter em mente que o mercúrio mercúrio regular evaporaria imediatamente devido às mudanças de temperatura na lua. É por esta razão que utilizamos um líquido iónico chamado "Ecoeng 212" em vez de mercúrio movediço. Este permanece fluido mesmo a temperaturas mais frias e não se evapora à temperatura ambiente.

2.3 O ambiente na Lua é muito perigoso para os astronautas. Explique como o seu Campo Lunar irá protegê-los. (máximo 150 palavras)

Também precisamos de protecção no caso de meteoritos atingirem a base. Para tal, construímos suportes para estabilização no anel superior acima da superfície lunar. Uma protecção adicional é fornecida pela cúpula, que é feita de alumíniooxinitrido, que é três vezes mais forte do que o aço e que também se destina a ser utilizada como janela na ISS. O Aluminoxynitride pode ser feito no local utilizando o alumínio do solo lunar e o oxigénio produzido pelo sistema aquapónico. O processo não necessitaria de oxigénio adicional, uma vez que o óxido de alumínio faz parte da rocha da lua.

As paredes dos corredores e edifícios principais serão feitas de titânio, uma vez que este material permanece sólido a temperaturas de até 400°C e é robusto contra meteoritos mais pequenos. Além disso, a temperatura é bem regulada pelo titânio no interior, pelo que não é necessário muito aquecimento ou ar condicionado.

Para assegurar uma protecção total contra a radiação, as paredes são revestidas com uma fina camada de prumo, que oferece então uma protecção total contra a radiação. Para a segurança dos astronautas, a área de vida será subterrânea.

2.4 Explique como é que o seu Acampamento Lunar irá proporcionar aos astronautas:

Água
Alimentação
Energia
Ar

A água limpa seria obtida através dos primeiros depósitos de gelo mineiro em redor do pólo norte. Depois aqueceríamos o gelo de água, recolheríamos o vapor de água resultante, arrefecê-lo-íamos e, assim, teríamos água limpa que poderíamos utilizar para a vida quotidiana, o sistema aquapónico.
Além disso, dividimos a água em oxigénio e hidrogénio por hidrólise. Armazenamo-la em tanques especiais fora da cúpula. Utilizamos principalmente o oxigénio para a respiração e o hidrogénio para fornecer energia.

Para garantir a nossa alimentação na lua, construiremos uma instalação de aquapónica. Uma planta aquapónica é uma mistura de criação de peixes e plantas. Para isso precisamos de dois grandes recipientes, um para os peixes e outro para as plantas, uma bomba de água para fazer a planta automaticamente, tubos para ligar os recipientes e alimentos contendo enxofre para os peixes (por exemplo, plantas decíduas ou vegetais de floração cruzada). Além disso, as bactérias vêm para produzir o fertilizante para as plantas. Ao alimentar os peixes com alimentos contendo enxofre, as suas fezes contêm amónio que pode ser decomposto em nitrato com a ajuda de bactérias, e este nitrato é transportado para as plantas que absorvem o nitrato por meio de uma bomba de água. E as plantas, por sua vez, produzem alimentos com enxofre de que os peixes necessitam.
No último andar da base temos uma área agrícola com culturas para a segurança alimentar.

À volta da nossa cratera lunar, na qual vamos colocar a cúpula, construindo uma construção para viver pacificamente no interior devido à segurança, vamos colocar uma grande quantidade de painéis solares para absorver a luz solar permanentemente brilhante no pólo norte. Para evitar um blackout no momento de um eclipse lunar, estamos a armazenar a luz solar em células de combustível. A energia agora recebida desses painéis solares pode ser utilizada para dividir a água em energia e calor. Outra possibilidade poderia ser a fissão nuclear, num vácuo que imita a atmosfera inexistente e a oscilação da temperatura, devido à sua velocidade e eficiência. A única desvantagem da fissão nuclear, é que somos forçados a importar componentes necessários da terra.

Vamos criar um sistema aquapónico no qual podemos cultivar plantas, especialmente algas azuis e verdes na água devido aos compostos de azoto produzidos a partir dos peixes. Temos então o oxigénio para o ar respirável das plantas fazendo a fotossíntese com o dióxido de carbono causado por nós e os compostos de nirogénio dos nossos peixes. Outra utilização para esses compostos de azoto é que o podemos adicionar aos outros componentes do ar que podemos encontrar nas rochas lunares. Por causa da respiração humana de cerca de 12,5 metros cúbicos por dia, vamos poupar algum ar em tanques. A separação de microrganismos extremófilos óxidos metálicos é outra potencialidade que não requer energia, apenas precisamos de bactérias para este processo. Também podemos filtrar o oxigénio da nossa água que tem origem no gelo localizado junto ao pólo norte.

2.5 Explicar qual seria o principal objectivo do seu Campo Lunar.

A nossa base está dividida em três áreas: a principal (os nossos alojamentos) e duas laterais. A primeira mais pequena é construída para observações astronómicas: usaríamos o nosso telescópio para pesquisas difíceis que não poderíamos realizar na terra. Devido à poluição luminosa mínima, o telescópio ficaria numa posição privilegiada para estudar o sistema solar e mais além. Os resultados dar-nos-iam benefícios na Terra e conhecimentos extra para missões futuras. Na segunda cúpula pode encontrar o nosso laboratório de extracção. Ter uma base na lua não será barato, por isso tivemos de pensar também em alguns aspectos comerciais. Tivemos a ideia de utilizar rovers para extrair o hélio-3 contido no pó lunar. Este gás raro, que custa cerca de 15 milhões de dólares por kg, é uma das substâncias mais caras na terra. Isto financiaria a nossa missão e ao mesmo tempo seria utilizado por muitas razões diferentes (para fins de energia de fusão, científicos ou médicos). No futuro, poderíamos também ser uma espécie de "pit-stop" para missões com um destino mais distante. Seremos uma base logística que fornecerá combustível, apoio e manutenção.

3.1 Descreva um dia na Lua para a tripulação do seu astronauta do Campo da Lua.

A rotina diária dos astronautas actuais não depende do seu dever específico. Existem três grupos com um horário ajustado. A seguir, será ilustrada a rotina diária do primeiro grupo. Deve considerar-se que as duas rotinas restantes são atrasadas em oito horas cada uma.

A primeira coisa depois das boas noites de descanso deve ser começar a trabalhar às sete da manhã. Por conseguinte, cada astronauta tem de agendar a sua rotina matinal em conformidade. Como resultado, cada astronauta decide por si próprio quando se deve levantar. Depois de trabalhar durante quatro horas, há um intervalo de uma hora. Este pode ser usado para um segundo pequeno-almoço ou almoço. Seguem-se três horas de trabalho. O resto do dia consiste em tempo livre e uma hora de presença. Para o primeiro turno, a assistência é entre as sete e as oito da noite. Em geral, a assiduidade não é muito diferente do tempo livre. Em caso de emergência ou pedido, o primeiro turno tem de reagir, porque o segundo turno tem almoço e o terceiro turno está a dormir a esta hora. Após a assistência, todos são livres de começar a sua rotina pessoal nocturna e ir para a cama para ter uma boa noite de descanso para o dia seguinte.

primeiro turno:

  • 07:00 - 11:00 horas: trabalho
  • 12:00 - 15:00 horas: trabalho
  • 19:00 - 20:00 horas: assistência

 segundo turno:

  • 15:00 - 19:00 horas: trabalho
  • 20:00 - 23:00 horas: trabalho
  • 03:00 - 04:00 horas: assistência

 terceiro turno:

  • 23:00 - 03:00 horas: trabalho
  • 04:00 - 07:00 horas: trabalho
  • 11:00 - 12:00 horas: assistência

Outros projectos:

  Alinhamento de Estrelas

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  a estação espacial Seeker

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  AH

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Correr para a Lua

 

  Universidade da Indústria Ligeira de Zhengzhou
    China