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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: Artemis

Colegiul Nacional "Mihai Eminescu  Suceava    Roménia 17, 19   6 / 3   Terceiro lugar - Estados membros da ESA


Visualizador externo para projecto 3d

Descrição do projecto

Duat é uma casa para até sete astronautas, cinco dos quais estão na tripulação, enquanto os outros dois estão temporariamente estacionados, à espera que reabasteçamos o seu foguetão. Entretanto, eles vão ajudar a tripulação nas suas actividades diárias.

Temos duas instalações distintas, uma das quais é a Base Central, onde os astronautas vivem e pesquisam o território lunar, o outro é uma Estação de Combustível, onde produzimos combustível a partir de gelo de água.

No Base Central, posicionados no bordo iluminado da cratera, temos doze áreas: Zalmoxis (a sede, onde a tripulação pode ter reuniões e comunicar com a Terra), Sarmizegetusa (zona de estar, cozinha, espaço de relaxamento e casas de banho), Somnus (os quartos, um para cada membro da tripulação, e um quarto duplo para os dois astronautas extra), Derzelas (a enfermaria), Bendis (área de investigação, onde analisamos as rochas lunares), Gebeleizis (electricidade), Dabatopienos (espaço industrial, onde produzimos água e supervisionamos a actividade industrial a partir da Estação de Combustível), Pleistoros (hangar), Xerxes (a quinta), Dionis (plantações de clorela) e a cave (Silenus), onde guardamos os nossos fornecimentos e as instalações.

O Instalação de processamento de combustível está posicionado na área escura da cratera de Shackleton, perto do centro. Tem quatro componentes: Héstia (fábrica de combustível), Kandaon (hangar), Hades (reactor nuclear) e a plataforma de lançamento, onde os foguetes podem aterrar e ser reabastecidos. O processo de fabrico do combustível é automatizado, pelo que não há necessidade de interacção humana, é suficiente que alguém supervisione todo o processo.

2.1 Onde pretende construir o seu Campo Lunar?

Optamos por construir a nossa base no Pólo Sul, no Shackleton cratera. É um dos melhores locais para uma base, uma vez que preserva um registo surpreendente de água e outras substâncias voláteis. 

Acima de tudo, porções da borda da cratera permanecem sob a luz solar durante quase todo o ano, enquanto o chão da cratera é permanentemente escuro. Medidas do Prospector Lunar mostraram quantidades de hidrogénio superiores às normais dentro da cratera, o que pode indicar a presença de água congelada. Assim, enquanto a luz nos pode fornecer energia solar, podemos também extrair o gelo da água das zonas escuras para fazer água, oxigénio e combustível. 

Em segundo lugar, Shackleton encontra-se inteiramente dentro da borda do imenso Bacia Aitkenque é uma das maiores formações de impacto conhecidas no Sistema Solar, e uma exploração das suas propriedades poderia proporcionar informação útil sobre a estrutura Geológica da Lua.

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

Vamos construir componentes do assentamento na Terra. Cada módulo vai ser enviado para a Lua juntamente com robôs, que vão montar a base dobrando Kirigami. Os módulos podem ser facilmente montados na superfície lunar, sendo um sistema de construção paramétrico composto de triângulos perfeitos formando hexágonos. Após a construção dos robôs, os astronautas são seguros para unir e montar o mobiliário e a maquinaria industrial. 

Utilizaremos a mesma técnica para construir a Estação de Combustível, sendo cada instalação trazida da terra e ligada por robôs na lua. 

Optamos por ter uma pegada hexagonal porque proporciona uma estrutura de resistência compacta com pontos de apoio estruturais exactos. São óptimos na gestão do espaço e o cenário terrestre vai induzir uma atmosfera positiva para os nossos astronautas, ajudando-os a acomodar-se. O único problema foram os ângulos afiados, mas conseguimos reduzi-los ao mínimo necessário. As paredes são feitas de titânio e silicato de fibra de vidro para janelas. 

Quanto à Fábrica de Combustíveis, utilizámos também titânio. A caixa do reactor nuclear é feita de chumbo, e as bombas de calor são feitas de mercúrio e aço inoxidável.

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

Concebemos a nossa base a pensar nas radiações, meteoritos e flutuações de temperatura, a principal protecção oferecida pela estrutura da parede exterior facilita a segurança da vida dentro da base. A parede exterior tem 60 cm de espessura e é constituída por quatro camadas: titânio (30 cm), chumbo e alumínio (1 cm), ar (10 cm) e titânio (19 cm).

Cada entrada na base tem uma sala de esterilização para que o pó lunar não entre na nossa base. Além disso, todas as portas interiores são concebidas para selar a sala.

O reactor, para ser funcional e operacional a longo prazo, foi concebido para ser marginalizado da área habitacional e das instalações ligadas à base principal (condutas e cabos) para ter no seu percurso entre as duas instalações elementos de controlo automático e manual. Para além destes aspectos, a instalação de produção de combustível e destilação pode operar de forma autónoma acções simples.

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

Água
Alimentação
Energia
Ar

Antes da nossa chegada, os nossos rovers começarão a explorar a água congelada nas zonas escuras. Eles levá-la-ão ao espaço industrial (Dabatopienos), onde o gelo vai ser derretido e purificado. A água resultante é transposta para um tanque subterrâneo. Numa questão de dias, teríamos a quantidade de água necessária para as nossas actividades diárias, mas, mesmo assim, levaríamos connosco tanques de água da Terra.
Depois disso, vamos reduzir a produção de água, já que podemos reciclar a maior parte da água usada, mesmo a urina, mas haverá obviamente perdas.
Também, se necessário, podemos obter água da Fábrica de Combustíveis, utilizando um rover para a transportar.

Durante as primeiras semanas, precisamos de trazer connosco o abastecimento alimentar, até que as nossas plantas cresçam. E, mesmo depois disso, trazemos periodicamente doenças da terra.
A nossa super-alimentação é a clorela, que é rica em nutrientes, e fácil de cultivar e preparar. Podemos misturá-la e secá-la. Mas os humanos não podem viver apenas com algas, portanto, para além da plantação de clorela (Dionis), temos duas quintas (Xerxes).
O primeiro deles é um jardim clássico, e tem um espaço onde podemos relaxar e voltar a ligar-nos à natureza. Aqui, vamos cultivar cebolas, batatas, amendoins, couves, abóboras e melancias.
No primeiro andar, além disso, temos um jardim hidropónico, onde vamos crescer: alface, tomate, pimentos quentes, pepinos, feijão verde, manjericão, arroz e morangos.
Desta forma, teremos uma dieta diversificada, que nos fornece todos os nutrientes necessários.

Uma vez que precisamos de muita energia para a Estação de Combustível, decidimos utilizar um reactor nuclear para esta função. Desta forma, podemos produzir a quantidade de electricidade necessária (3,6 Mwe/dia), e podemos também utilizar o calor do reactor para derreter a água e alimentar outras instalações.
Quanto à Base Central, utilizaremos painéis solares, e armazenaremos a energia em baterias de volante volante, que são mais eficientes e seguras do que as baterias de lítio. Além disso, enquanto os nossos rovers funcionam, podem armazenar a energia solar e, quando regressam, podemos utilizar essa energia e armazená-la nas nossas baterias.
Além disso, podemos utilizar a energia do reactor, para não termos problemas durante a noite.

Para além de ser comestível, a clorela é também um bom fornecedor de oxigénio. Portanto, o nosso principal fornecedor de oxigénio vai ser em Dionis. Xerxes também nos vai fornecer oxigénio. Mas, até as plantas crescerem, precisamos de retirar oxigénio de outras fontes. Considerando isto, traremos oxigénio connosco durante os primeiros dias, mas também podemos trazer oxigénio líquido da Fábrica de Combustível.
Além disso, temos paredes verdes e plantas de interior que podem purificar o ar e até produzir oxigénio à noite - como planta aranha, planta areca e planta dinheiro - que vão tornar uma atmosfera mais agradável para a nossa tripulação.

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

O nosso principal objectivo é científico (na Base Central, concentramo-nos na investigação), mas também temos uma vertente comercial (a Estação de Combustível).

Duat é uma porta de entrada para futuras missões a outros planetas distantes, uma vez que a Lua tem mais oportunidades de descolagem do que a Terra, e também iremos reabastecer os próximos foguetes.

Para isso, construímos uma fábrica de combustível, que é colocada na zona escura da cratera, perto do centro, uma vez que vai ser mais fácil aceder a toda a cratera. Extraímos gelo da lua, com a torre de perfuração, fundimo-lo e transferimo-lo para um tanque de água. Depois disso, utilizamos a electrólise para separar o hidrogénio do oxigénio, e a liquefacção para os transformar em líquidos, e armazenamo-los.

Desta forma, seremos capazes de reabastecer completamente um foguete em até três meses.

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

A nossa tripulação trabalha por turnos, para que haja sempre alguém acordado para supervisionar toda a base.

O astronauta 1 e o astronauta 2 acordam às 6 da manhã. Fazem exercício, cuidam da sua higiene e comem. 

Às 7 horas da manhã, o astronauta 1 está no Dabatopienos, supervisionando a Fábrica de Combustível e o reactor nuclear até às 12 horas. Tem um intervalo de uma hora, e depois disso, toma conta dos jardins durante uma hora. Entre as 14h e as 17h, está a ajudar os seus companheiros de equipa. Após mais uma hora de pausa, começa a pesquisar no laboratório, até às 21 horas, quando termina o seu trabalho e fica livre para relaxar. Às 22 horas vai dormir.

Por outro lado, às 7 da manhã, o Astronauta 2 está no laboratório a pesquisar até às 11 da manhã, e após um intervalo de uma hora, toma o lugar do Astronauta 1 e começa a supervisionar. Às 17 horas termina o seu turno, e após um intervalo de uma hora, está livre para ajudar os seus companheiros de tripulação. Às 21 horas, termina o seu trabalho, e às 22 horas vai dormir.

O astronauta 3 e o astronauta 4 acordam às 14 horas. Fazem exercício, cuidam da sua higiene e comem.

O astronauta 3 é jardineiro durante duas horas (15-5 horas), e depois disso, toma o lugar do astronauta 2 e supervisiona a estação de combustível durante cinco horas. Após um intervalo de uma hora, é livre de dar qualquer tipo de ajuda aos seus outros colegas de equipa. Às 4 da manhã, começa a pesquisar no laboratório, e termina as suas tarefas às 6 da manhã. Às 7 horas da manhã, adormece.

O astronauta 4 está a investigar entre as 15h e as 19h, faz um intervalo de uma hora, e está a jardinar entre as 20h e as 22h. Depois disso, às 22 horas, começa a supervisionar a Estação de Combustível durante cinco horas. Termina o seu turno às 3 da manhã e durante três horas está a ajudar os seus companheiros de equipa, se necessário, e vai dormir às 7 da manhã.

O astronauta 5 acorda às 23 horas, faz a sua rotina matinal, e entre as 12 horas da manhã e as 3 horas da manhã mantém a base. Depois disso, durante quatro horas, ele supervisiona a Estação de Combustível. Depois disso, entre as 7h e as 14h, é livre de ajudar qualquer um dos seus colegas de equipa, tendo uma pausa entre as 8h e as 9h. Às 15 horas vai dormir.   

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