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: Star Explorers
lycée COSTEBELLE Hyères França 15, 16 2 /
Visualizador externo para projecto 3d
Descrição do projecto
O nosso Moon camp denominado Base Armstrong pretende ser uma base quase auto-suficiente em todos os aspectos, acomodando até 6 astronautas. É feita para ser implementada dentro dos próximos 15 anos e para ser auto-suficiente dentro dos próximos 20 anos. O nosso projecto baseia-se em muita informação verificada, contudo a falta de informação sobre o túnel de lava pode ser um problema. Inicialmente, a base será abastecida com alimentos e água da Terra porque as instalações que planeámos para uma base a médio prazo não podem ter um desempenho óptimo logo que sejam colocadas em funcionamento. Assim, os astronautas irão rodar a cada 6 meses por uma duração de cerca de 5 anos. Numa segunda fase, a base será auto-suficiente em alimentos, água e as infra-estruturas serão totalmente funcionais. A partir daí, as pesquisas poderão ser totalmente eficazes dentro da base de dados. Os astronautas não permanecerão mais 6 meses, mas sim um ano, mesmo que possível. O nosso modelo 3D contém: uma representação da localização do nosso Moon Camp; módulos habitáveis; o módulo lunar que serve de elevador entre a órbita, a superfície e o tubo de lava; a estufa agrícola, o Pegasus rover, os painéis solares. |
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2.1 Onde pretende construir o seu Campo Lunar?
O nosso projecto de base lunar será construído dentro de um tubo de lava ao qual acederemos através do Buraco Mare Ingenii localizado em direcção ao Pólo Sul lunar (160,0° E, 35,6° S). Esta localização permite-nos uma exposição permanente ao Sol, reduzindo assim as variações extremas de temperatura e permitindo uma óptima luz solar para os painéis solares que fornecem energia eléctrica. 2.2 Como planeia construir o seu Acampamento Lunar? Descreva as técnicas, os materiais e as suas escolhas de concepção.
O nosso Campo Lunar consistirá em 5 módulos chamados Shelter. São feitos com uma forte liga de alumínio e titânio leve. Cada módulo tem um motor para aterrar precisamente no tubo de lava. Um Shelter consiste em 3 andares habitáveis; o andar central serve como um nó entre os módulos. O Abrigo central tem 4 corredores dobráveis que estão firmemente ligados aos outros módulos. Todas as janelas do nosso projecto que estão em contacto com o vácuo são feitas de polietileno comprimido e têm vários centímetros de espessura. As divisórias e mobiliário que permanecerão imóveis (bancada de trabalho, chuveiro, forno, etc.) são fixados à terra. Os restantes componentes (impressora 3D, cama médica, etc.) serão trazidos como peças sobressalentes durante as primeiras missões tripuladas e serão montados no local. Os Shelters serão adaptados aos futuros lançadores da ESA, tais como Ariane 6 e descolarão um a um de Kourou, na Guiana Francesa. Uma segunda fase reiniciável impulsionará a carga útil para a Lua antes de libertar o módulo no momento óptimo. Os painéis solares são dobráveis e não ocupam muito espaço numa carenagem ao descolar; serão levados à Lua ao mesmo tempo que o rover de Pégaso. Finalmente, a estufa agrícola será trazida durante uma missão específica. É concebida na Terra como uma peça sobresselente simétrica que pode ser montada facilmente. Quanto às janelas, a parte transparente é feita de polietileno.
2.3 O ambiente na Lua é muito perigoso para os astronautas. Explique como o seu Campo Lunar irá protegê-los. (máximo 150 palavras)
A nossa base está situada num antigo túnel de lava que foi escavado a várias dezenas de metros abaixo da superfície. A espessa camada de solo lunar protege os astronautas dos principais perigos na Lua, tais como a radiação emitida pelo Sol e as frequentes chuvas de meteoros pequenos ou grandes. Para além da sua proximidade do Pólo Sul, tornando as temperaturas mais agradáveis (entre -50 °C e 0 °C), este local subterrâneo reduz ainda mais o impacto da temperatura nos astronautas (aproximadamente -20 °C no tubo de lava). Os materiais utilizados no fabrico do nosso Campo Lunar são escolhidos para melhorar esta protecção natural. |
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2.4 Explique como é que o seu Acampamento Lunar irá proporcionar aos astronautas:
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Água
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Alimentação
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Energia
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Ar
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Os astronautas levam água com eles na descolagem. Cada Abrigo utiliza o mesmo sistema de recuperação de água que no ISS: o Sistema de Recuperação de Água (WRS). Recolhe água de toda a base: sanita, duche, todas as águas residuais, bem como a humidade do ar, a condensação e a transpiração. Esta água é depois filtrada e purificada. Isto torna possível ter um circuito quase fechado dentro do nosso Campo Lunar: de facto, o sistema não recupera toda a água utilizada, razão pela qual os navios de carga virão regularmente abastecer a base. A longo prazo, podemos imaginar que os astronautas irão extrair água gelada dos postes para serem mais autónomos. |
Durante as primeiras missões tripuladas, os astronautas levarão consigo um stock de alimentos como os utilizados actualmente na ISS: alimentos liofilizados, secos, estabilizados por calor ou irradiados. Os cargueiros fornecerão este stock pontualmente. A médio e longo prazo, os astronautas serão capazes de criar uma horta e colher alimentos produzidos dentro da estufa agrícola. Um dos Abrigos contém várias prateleiras nas quais os astronautas podem cultivar spirulina, uma alga que tem muitas propriedades nutricionais e médicas e que produz oxigénio através da fotossíntese. Esta complexa reacção é optimizada quando as algas são iluminadas com luz azul, razão pela qual foram instaladas luzes azuis de néon em cada prateleira. |
A electricidade será produzida por painéis solares que são automaticamente orientados para capturar a quantidade máxima de raios emitidos pelo sol. Esta energia será armazenada em baterias recarregáveis. Os astronautas, enquanto praticam desporto, não só produzem água com a sua transpiração, mas também geram electricidade a partir do movimento mecânico produzido nas máquinas de força ou na bicicleta. Para além destas fontes de energia, cada módulo contém várias pilhas de combustível alcalinas que produzem electricidade (10 a 100kW) e calor a partir de di-hidrogénio e dio-oxigénio. |
A produção de água e ar está ligada: a WRS, que recicla a água na base, fornece parte dela ao Sistema de Geração de Oxigénio (OGS). Por electrólise, este sistema produz di-hidrogénio e oxigénio gasoso. Uma subparte deste sistema combina o di-hidrogénio com o dióxido de carbono exalado pelos astronautas para criar calor e metano, que é utilizado como combustível pelo motor do módulo de descida. A produção de oxigénio é também assegurada graças à fotossíntese da espirulina num dos Abrigos. A área disponível no Shelter para o cultivo destas algas é de aproximadamente 27m2/pessoa. Em caso de emergência, se nenhuma destas fontes de ar estiver disponível, o nosso Moon Camp tem o sistema Vika anteriormente utilizado na estação MIR: consiste em acender clorato de sódio em pó com ferro em pó, uma reacção química permite assim produzir cloreto de sódio e oxigénio gasoso. |
2.5 Explicar qual seria o principal objectivo do seu Campo Lunar.
O nosso Acampamento Lunar irá essencialmente acolher missões científicas. O seu principal objectivo é testar e descobrir novas tecnologias, bem como formar astronautas com o objectivo de um dia enviar o primeiro homem a Marte. O seu objectivo será também, naturalmente, aprender mais sobre a Lua e, portanto, sobre a Terra e o sistema solar. A ausência de poluição atmosférica e luminosa irá oferecer-nos novas perspectivas para a investigação astronómica e o estudo do espaço profundo. Finalmente, no futuro, poderá servir como uma base avançada para viagens interplanetárias. |
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3.1 Descreva um dia na Lua para a tripulação do seu astronauta do Campo da Lua.
Quando acordarem, os astronautas irão à sala comum tomar o pequeno-almoço e conversar com os outros astronautas. Após o briefing do dia, cada astronauta começa o seu horário definido em coordenação com as equipas da agência espacial na Terra. As tarefas podem ser de quatro tipos: Saúde: Os astronautas devem submeter-se a testes médicos para o seu bem-estar ou ser transferidos para o laboratório para estudar os efeitos de uma longa estadia na Lua. Devem também fazer pelo menos 2h30 de desporto por dia, a fim de manterem uma boa forma física porque os músculos e os ossos deterioram-se quando a gravidade é zero ou fraca. -manutenção: os astronautas devem manter as diferentes partes do Campo Lunar, realizando operações de manutenção dentro ou fora dele. Podem utilizar a impressora 3d na oficina para fazer peças partidas. Devem também cuidar do cultivo de diferentes plantas na estufa agrícola, bem como da espirulina. -pesquisa: Uma das maiores partes do horário de um astronauta é gastar em investigação. Ela corresponde ao estudo da Lua, dos seus componentes, mas também das suas propriedades e dos seus efeitos sobre o corpo e os seres vivos. -extravehicular outing: Este é o tipo de tarefa que os astronautas preferem. Em combinação, estudam o tubo de lava, vão à superfície para recolher amostras, recuperam as baterias eléctricas... O dia é pontuado como na Terra, graças às refeições que seguem os fusos horários UTC. Ao fim da tarde, os astronautas iniciam o dia na sala comum sobre as várias novas informações encontradas durante o dia. Em seguida, comunicam tudo isto às equipas na Terra. Finalmente, após a refeição da noite, os astronautas têm tempo livre que podem dedicar a actividades pessoais antes de irem para a cama. |