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: Club Astro Lycée Lafayette
lycée général et technologique LAFAYETTE CLERMONT-FERRAND França 16, 17 7 / 0
Descrição do projecto
Somos o clube de astronomia da escola secundária de Lafayette em Clermont-Ferrand. Este ano estamos a participar com o nosso professor de ciências na experiência com o blob em ligação com a missão Alfa feita pelo astronauta francês da ESA Thomas Pesquet. Estamos todos num currículo escolar para nos orientarmos em engenharia aeronáutica e aeroespacial, ou em investigação astrofísica. Assim, foi com grande motivação que dissemos sim ao nosso professor para participar neste concurso. Antes mesmo de começarmos a falar-vos das nossas soluções para este desafio, vamos apresentar-vos a técnica de trabalho que utilizámos ao longo deste projecto. A nossa técnica de trabalho consiste em fazer uma lista de problemas que encontramos ou com grande probabilidade de sermos confrontados: uma vez feita esta lista de problemas, dividimos estes "grandes" problemas para fazer muitos "pequenos" que respondem de uma forma mais específica às nossas necessidades. É de facto mais simples resolver vários pequenos problemas independentemente uns dos outros para nos permitir enfrentar um constrangimento geral em vez de o enfrentarmos directamente. Assim que toda a nossa equipa concordou com a técnica a utilizar, começámos a criar uma especificação funcional que nos permitirá ser mais eficientes e mais produtivos quando passarmos para a parte de modelação 3D. O nosso modelo é uma visão da base durante uma primeira missão, pelo que existe apenas o módulo essencial. |
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2.1 Onde pretende construir o seu Campo Lunar?
A nossa base precisa de água para funcionar, pelo que a base deve estar absolutamente localizada perto da água: na lua podemos encontrá-la sob a forma de gelo, principalmente nos pólos da lua, pelo que a nossa base estará localizada num dos dois pólos da lua. 2.2 Como planeia construir o seu Acampamento Lunar? Descreva as técnicas, os materiais e as suas escolhas de concepção.
Fizemos a escolha de fazer uma base modular, que permite de facto aumentá-la de acordo com as várias expedições que serão feitas. Sabemos que a superfície da lua é irradiada por diferentes radiações vindas do sol, para nos protegermos decidimos enterrar a nossa base. Isto também tem a vantagem de a proteger de potenciais impactos de meteoritos. Para cavar o rególito, pensámos em utilizar azulejos com uma minhoca no interior para nos movermos e cavar o rególito. A vantagem é o peso que é bastante baixo, e o facto de podermos fazer um longo comprimento, pondo fim a várias secções. A escolha do módulo foi determinada de acordo com vários critérios: o principal é que o módulo deve resistir à pressão que o rególito irá exercer sobre ele uma vez enterrada a base. Descobrimos então que um módulo quadrado com uma aresta arredondada era mais fácil de construir e escolhemos esta forma. Para confirmar a nossa escolha, fomos perguntar ao nosso professor de Ciências de Engenharia se esta escolha poderia resistir às diferentes forças a que seria submetido. Ele verificou e disse-nos que infelizmente não seria esse o caso. Por isso, finalmente escolhemos um módulo de meia-esfera. Por razões de facilidade de transporte, este será composto por triângulos montados uns com os outros. É possível montá-los no chão para facilitar a montagem no local. Os nossos diferentes módulos são ligados uns aos outros por tubos pressurizados.
2.3 O ambiente na Lua é muito perigoso para os astronautas. Explique como o seu Campo Lunar irá protegê-los. (máximo 150 palavras)
O nosso campo na lua permite-nos proteger os astronautas dos muitos perigos que os rodeiam nesta superfície hostil. De facto, sabemos que não há atmosfera na Lua, e portanto nenhuma possibilidade de respirar. É por isso que a nossa base lunar será estanque e pressurizada em condições semelhantes às da Terra ou da ISS. Para garantir esta estanquidade, utilizaremos selos em cada junção. Aprendemos com os websites da NASA e da ESA que o regolito lunar é afiado e irritante, por isso, para proteger os astronautas, fornecemos um hangar na superfície da lua para garantir que não haja regolito na base. Se inadvertidamente fosse este o caso, o nosso filtro ainda garantiria a segurança dos astronautas. Para proteger os nossos astronautas da radiação perigosa, decidimos, como explicado na parte 2.2, enterrar a nossa base. |
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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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A água será um recurso importante para a nossa base lunar, de facto será utilizada para hidratar a tripulação, para as culturas e sobretudo para produzir oxigénio para a base através de um sistema de electrólise da água que também produzirá hidrogénio, que pode ser utilizado como combustível para tirar os foguetes de abastecimento do solo. |
A base precisa de fornecer comida para a tripulação, contudo não existe uma fonte real de comida na lua, pelo que a comida terá de ser trazida da Terra por meio de um foguete de abastecimento. Contudo, graças à modularidade da base, um módulo de estufa ou um módulo de criação de galinhas, por exemplo, pode ser acrescentado sem qualquer problema, o que reduzirá o número de foguetes de abastecimento e melhorará a qualidade de vida da tripulação ao mesmo tempo, é muito mais agradável comer ovos frescos pela manhã do que uma comida enlatada. |
A base também precisa de ser alimentada, por isso vamos utilizar painéis solares que são muito mais eficientes do que na Terra, porque a Lua não tem atmosfera. É claro que estes painéis solares terão de ser acompanhados por acumuladores para armazenar energia durante a noite, mas um ciclo dia-noite na Lua dura 30 dias terrestres, pelo que precisaremos de mais acumuladores. |
Há um problema na Lua, que é não encontrarmos qualquer ar nela. O Cosmonaut precisa de ar, por isso não temos qualquer escolha para importar da Terra muitos tanques de oxigénio e azotes para assegurar a respiração humana. Além disso, se pudermos utilizar oxigénio que se encontra no solo lunar, podemos substituir os tanques de oxigénio por mais tanques de azotes, para que possamos utilizar eficazmente o espaço do foguetão terrestre, porque o solo lunar é composto principalmente por oxigénio (mais de 40%). Se conseguirmos desenvolver a tecnologia para levar oxigénio com o solo, podemos utilizar esta tecnologia para levar oxigénio no CO2 que é o nosso gás de expiração. Podemos utilizar a electrólise com água e levar o seu oxigénio, para que possamos ser totalmente independentes com este gás, e reservar foguetes para outros produtos necessários, tais como água ou alimentos. |
2.5 Explicar qual seria o principal objectivo do seu Campo Lunar.
O principal objectivo do nosso Campo Lunar será fazer alguma investigação sobre a capacidade dos humanos de sobreviverem noutro ambiente (gravidade diferente, sem ar, etc.). A experiência irá durar muitos anos, e se funcionar, podemos dizer, de forma clemente, que podemos viver na Lua. No entanto, se os resultados não forem conclusivos, levaremos de volta as nossas coisas e voltaremos à Terra em segurança. O próximo passo após a nossa pequena base na Lua é estabelecer a colonização neste satélite, e começar a fazer uma nova civilização, pelo que o seu principal objectivo será turístico. |
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3.1 Descreva um dia na Lua para a tripulação do seu astronauta do Campo da Lua.
A gestão do dia durante uma missão de longo prazo é essencial para evitar qualquer excesso de trabalho dos membros da equipa na estação. Por este motivo, os horários semanais serão concebidos na Terra e distribuídos todas as segundas-feiras no início da semana. A semana será articulada com base em 5 dias de trabalho (segunda a sexta-feira) e 2 dias de descanso (sábado e domingo) e as horas serão UTC. Cada dia será também bem preparado e organizado. Começa às 7 da manhã, quando os últimos terão de estar acordados. Os astronautas terão até às 8:30 da manhã para se prepararem e tomarem o pequeno-almoço. Às 8:30 da manhã, todos os membros reúnem-se numa sala de reuniões e lá o comandante dá a cada membro as ordens de missão do dia que a Terra lhe terá transmitido e faz um briefing geral. A partir das 9 da manhã, cada astronauta estará ocupado com o que a Terra lhe pediu para fazer. Os astronautas são obrigados a fazer um intervalo de 1 hora entre as 11h e as 14h. O dia de trabalho termina às 17h30 com um debriefing de 30 minutos do dia na sala de reuniões. Depois disto, os astronautas são livres de fazer o que quiserem até às 23h. Às 23h00, a base entra em modo nocturno e os astronautas devem estar nos seus quartos tanto quanto possível. Este planeamento do dia pode ser alterado se houver alguma acção específica (EVA, aniversário, alívio, ...) |