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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: Project “Aeneas”

Escola Secundária "P. Kr. Yavorov".  Plovdiv    Bulgária 15   2 / 0


Visualizador externo para projecto 3d

Descrição do projecto

O projecto "Aeneas" utiliza tecnologia que está disponível hoje e quase não depende do futuro, ainda por vir conceitos ou melhorias tecnológicas. Fizemos um desenho para uma base lunar modular adequada para dois membros da tripulação durante a fase um. A nossa base lunar foi concebida de modo a ter em conta a carga útil máxima durante o transporte, financiamento e logística. A primeira fase incluirá o módulo principal que tem funcionalidades básicas não auto-sustentáveis como aquecimento, sistemas de suporte de vida, equipamento de formação, armazenamento, etc. Assim, nos primeiros anos, a base terá de depender de fornecimentos embalados. À medida que o projecto desenvolve mais módulos poderão ser acrescentados. Por exemplo, um módulo de vegetação que permitirá o cultivo de culturas ou talvez um módulo de purificação de água que transformará o gelo lunar em água potável. A tripulação terá de ser mudada a cada 6 meses devido às propriedades degradantes da microgravidade no corpo humano.

2.1 Onde pretende construir o seu Campo Lunar?

Acreditamos que o melhor local para a nossa base será num local a grande altitude que recebe luz solar a maior parte do tempo e está perto do pólo norte. Tal local é ideal devido a uma multiplicidade de factores. Em primeiro lugar, sabe-se que uma área deste tipo está localizada perto de crateras escuras e permanentemente sombreadas, que poderiam ser potencialmente utilizadas como fonte de gelo lunar. Além disso, a temperatura em tais áreas é ideal para a habitação humana. Acredita-se que seja por volta de -500 Celsius e tem pouca flutuação. Um desses locais, por exemplo, pode ser o planalto quase solitário perto da cratera de Whipple. Apesar de o planalto receber luz solar quase 80% da época, ainda teremos de lidar com os perigos da noite lunar como temperaturas extraordinariamente baixas e falta de energia solar.

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

A base "Aeneas" será construída utilizando materiais que são leves, mas ao mesmo tempo duráveis. Tais materiais incluem titânio, alumínio, aço, e as suas respectivas ligas. Um material comprovado para a estrutura interna da nossa base, por exemplo, é a liga de alumínio 2219-T6, uma vez que é resistente, leve, e resistente. Como mencionado anteriormente, a base será modular, uma vez que cada componente separado é construído na Terra e depois entregue na lua, onde os módulos se ligam uns aos outros através de portas de acoplamento normalizadas. No caso do módulo aterrar a uma distância considerável da base, cada módulo será equipado com pneus especializados, capazes de atravessar a superfície da lua. As duas formas principais dos módulos serão esferas e cilindros, devido à diferença de pressão entre o interior e o exterior. Os módulos do tipo cilindro serão equipados com duas portas normalizadas e os módulos do tipo esfera serão equipados com duas a três portas, dependendo da configuração exacta. Os módulos propriamente ditos proporcionarão uma multiplicidade de melhoramentos. Com o tempo e a adição de módulos como o módulo de vegetação ou o módulo de purificação de água, a base poderá tornar-se mais auto-suficiente. Tal estrutura também torna possível a adição de muitos módulos de pesquisa que poderão ter diferentes equipamentos adequados a diferentes necessidades. Potencialmente, a base poderia ser expandida com módulos concebidos para aumentar a capacidade da tripulação ou talvez tratar o moral da tripulação.

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

As nossas duas principais preocupações ambientais são a temperatura e a radiação. Tal como mencionado anteriormente, as noites ainda estarão presentes e teremos de ter em conta temperaturas até - 150 0C ou mesmo - 180 0C. O isolamento será situado entre o exterior e o interior e será feito de várias camadas de diferentes isoladores térmicos, como espuma de polietileno ou espuma de poliuretano. Além disso, uma fina camada de aerogel ficará situada entre o interior e a última camada de espuma. Tal mistura de isolantes protegerá os astronautas das baixas temperaturas, bem como da radiação cósmica. A nossa equipa apercebe-se de que tal revestimento de aerogel poderá revelar-se bastante dispendioso. No entanto, acreditamos que valerá a pena, uma vez que um melhor isolamento reduzirá grandemente a quantidade de electricidade utilizada para o controlo da temperatura.

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

Água
Alimentação
Energia
Ar

O segundo módulo a chegar será o módulo purificador de água. Não só será utilizado como fonte de água potável, como também fornecerá amostras para análise química. Após análise, a água pode ser tratada através de Electrocoagulação, que está bem sintonizada com os produtos químicos e metais encontrados naquela sonda específica de gelo lunar. Após este processo, será uma questão de separar os materiais indesejáveis da água através da filtração. Com base nos nossos conhecimentos anteriores sobre o gelo lunar e as taxas de eficiência do processo de filtragem, acreditamos que é possível utilizar uma parte da água para saneamento.

Com a chegada do módulo de vegetação, será possível cultivar culturas suficientes para sustentar parcialmente a tripulação. O desenvolvimento de um módulo adequado para frutos do mar é possível, mas terá de ser feito numa fase posterior do projecto. No entanto, se for feito, isto não só irá considerar a base completamente auto - sustentável em termos de alimentos, mas também tornará possível a expansão da tripulação, uma vez que a necessidade de entrega de alimentos não perecíveis deixará de existir, optimizando consequentemente o espaço disponível para a entrega.

Devido à natureza rica em luz do nosso local de aterragem escolhido, a energia solar será a principal fonte de energia e fará parte do lançamento inicial juntamente com o primeiro módulo e abastecimentos. Apesar do facto de a área ter acesso à luz solar quase 80% do tempo que ainda temos de contabilizar as noites lunares. Devido às reduzidas horas de escuridão, será suficiente carregar baterias concebidas para abastecer a base com energia. Com a expansão da base, porém, será necessário aumentar o número de painéis solares e baterias de modo a satisfazer a crescente procura de electricidade.

Nas primeiras fases, o oxigénio terá de ser importado da Terra. Percorremos muitos caminhos para criar ar, mas na maioria dos casos, obtemos oxigénio puro ou quase puro, que é insuficiente para respirar. O ar respirável consiste principalmente em compostos que podem ser adquiridos na lua. O oxigénio e o vapor de água podem ser adquiridos através da electrólise do gelo lunar e o dióxido de carbono pode ser adquirido aos nossos astronautas como lixo. O nosso maior problema na criação de ar na Lua é o nitrogénio, pois é o principal ingrediente para o ar e é também o mais complicado de obter. A sua concentração na atmosfera lunar é insuficiente e a única forma de o obter é através do aquecimento do regolito lunar a temperaturas extremas. Isto irá separar o nitrogénio do rególito e depois de misturados os gases obteremos um composto semelhante ao ar adequado para respirar.

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

O principal objectivo de "Aeneas" é a realização de estudos científicos destinados a desenvolver uma habitação potencial a longo prazo na lua. O projecto é o primeiro passo para um assentamento lunar permanente completamente auto-sustentável. Uma grande preocupação da base serão os efeitos dos espaços fechados e da microgravidade no corpo e na mente. Um dos objectivos do projecto será o de desenvolver soluções para estes problemas, de modo a permitir um futuro assentamento permanente na lua. Um objectivo secundário da base será a recolha de dados sobre a lua e a realização de pesquisas que de outra forma seriam bastante complicadas de alcançar, por exemplo, a recolha periódica de amostras.

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

Quando as persianas de alumínio se abrem e a iluminação nocturna se apaga, a sala fica cheia de luz suave e quente. Um alarme toca e a temperatura exterior é exibida num ecrã em frente aos sacos-cama das tripulações. Como ambos se dirigem para o lado oposto do quarto para o pequeno-almoço e um saco de café. Após vinte minutos vão para os seus módulos designados para o dia. Entram pelas portas herméticas resistentes na sala em forma de cubóide e efectuam uma curta manutenção para garantir a segurança no local de trabalho. Ambos começam o seu dia de trabalho de 6,5 a 7,5 horas de duração. À medida que se aproxima a hora do almoço, ambos se reúnem nos alojamentos do módulo principal e desfrutam de uma refeição composta por alimentos da Terra e colheitas colhidas localmente. Na segunda parte do dia, seria melhor para pelo menos um deles mudar a sua actividade. Por exemplo, se na 'manhã' analisassem amostras de gelo lunar, então na 'tarde' poderiam fazer alguma jardinagem no módulo de vegetação ou talvez realizar a verificação semanal de manutenção em grande escala.

No entanto, no final de cada dia, ambos se reúnem de novo para duas horas de exercício. É essencial para uma exposição tão prolongada à micro gravidade, uma vez que o exercício regular ajudará a desacelerar a taxa de redução da densidade óssea. Será também bastante comum que a tripulação vá lá fora, quer para recolher amostras de solo e gelo, quer para a manutenção. No final de cada dia, os astronautas almoçam e têm algum tempo livre, dependendo do seu horário de trabalho exacto nesse dia.

À medida que os obturadores de alumínio fecham durante as próximas 8 horas e a única coisa que ilumina a sala são luzes LED fracas. Nada mais do que o constante zumbido da ventilação pode ser ouvido à medida que ambos os membros da tripulação adormecem.

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