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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: HORA

Colégio Nacional "Andrei Saguna".  Brasov    Roménia 16, 15   4 / 4


Visualizador externo para projecto 3d

Descrição do projecto

O objectivo deste projecto é introduzir um modelo 3D especial de um habitat lunar, que se localizará debaixo da superfície da Lua, num dos tubos lunares situados perto da Cratera de Shackleton, mesmo no Pólo Sul deste satélite natural, na presença permanente da luz solar. Os benefícios de tal colocação são a protecção contra a radiação espacial, meteoritos, outros corpos ou fenómenos e contra temperaturas extremas, para citar alguns. Os muitos danos listados acima que poderiam ter afectado potencialmente o bem-estar do campo determinaram-nos a considerar a colocação do campo dentro dos tubos lunares como uma necessidade. O objectivo deste projecto é alargar as fronteiras do conhecimento actual sobre a Lua, tornando-se uma base de investigação e fazendo investigações mais profundas sobre os tubos lunares dos quais esperamos extrair dados valiosos. Fizemos da nossa missão investigar o ambiente da Lua e apresentá-lo a todas as pessoas, uma vez que muitos indivíduos ainda não sabem o suficiente sobre o mesmo e sobre o seu ambiente áspero. Finalmente, é importante mencionar que esta base serve também para fins de lazer, tais como a criação do primeiro hotel lunar e o desenvolvimento da nova indústria do turismo espacial.

Para concluir, vários conceitos diferentes foram avaliados e o mais razoável foi escolhido para um desenho detalhado. Apesar de a construção lunar ser difícil, o habitat proposto promete resistir ao ambiente duro da Lua e sustentar a vida.

2.1 Onde pretende construir o seu Campo Lunar?

Ao pensar num local para a base, precisamos de ter em consideração alguns critérios: boa localização, possibilidades de construção fácil e protecção contra as condições exteriores.

O local que escolhemos para o Campo "Hora" será localizado no Pólo Sul da Lua, Cratera de Shackleton, uma vez que é um dos únicos locais onde podemos ter pleno acesso à luz solar, facto que mais tarde ajudará durante a nossa missão no satélite natural da Terra. A localização exacta da base será subterrânea, uma vez que esta é uma forma simples mas útil de proteger os exploradores que formam condições desfavoráveis, tais como temperaturas extremas e radiação espacial. Além disso, o nosso objectivo é criar um mapa preciso dos tubos lunares a fim de ajudar o mundo a evoluir no campo do conhecimento espacial, o que significa que a localização mesmo ao lado da área que é estudada só pode trazer aspectos positivos.

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

Hora's foi concebido para ter um espaço de alojamento para doze pessoas, cientistas ou turistas, espaço de armazenamento suficiente para combustível, água, comida, e para a obtenção de oxigénio e um laboratório de investigação. Todos estes estão separados em três andares diferentes do mesmo tamanho, mas com espaçamentos ligeiramente diferentes.

O habitat lunar integral, observado de cima, traça o contorno de seis hexágonos em torno de um centro, todos iguais em tamanho, imitando um favo de mel. As bordas dos hexágonos são de 3,58 m. Conclusivamente, a superfície total de um andar é de 33,3 m2 e a de "Hora" 250 m2. A altura de cada andar é de 3 m e a altura do campo de 11 m. Este habitat está situado num dos tubos lunares verticais. O hexágono central será uma passagem do habitat lunar para a superfície lunar.

O único andar que apresenta um arranjo mais complexo é o primeiro. Vista de cima, cada um dos hexágonos exteriores é dividido diametralmente por uma parede, como ao ligar todos eles para criar um hexágono maior em torno do central. Entre os dois hexágonos, todas as paredes desaparecem a fim de criar um corredor que serve de área de estar e de ginásio. Além disso, duas paredes irão dividir cada uma das restantes células mais exteriores para criar um quarto rectangular para dois e dois espaços triangulares para uma cozinha e uma casa de banho.

Alguns dos materiais utilizados no esqueleto do habitat ou a sua fixação nas paredes do tubo lunar são titânio, ligas de magnésio, Kevlar, aço de alta qualidade e nanotubos de carbono.

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 condições ambientais fora da nave espacial são cruéis, o que significa que deve ser utilizado um escudo activo para controlar a humidade do calor (22 - 27°C) (40-60%) e evitar a radiação espacial das pessoas.

Como no espaço não existe ar para condução ou convecção, a única forma de manter a temperatura a um nível específico é através da utilização de radiação já existente. Isto significa que a nave necessitará de ser isolada (mantém o calor dentro para aquecer ou fora para arrefecer). Para manter o calor será utilizado um cobertor altamente reflector chamado Isolamento Multi-Layer (MLI; mantém a radiação solar que vem do topo da base para fora e impede o frio de entrar na estrutura metálica da nave espacial).

Além disso, será implementado um Sistema de Controlo Térmico Activo (ATCS) a fim de reduzir a temperatura no interior do navio quando esta é demasiado elevada e manter o nível de humidade.

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

Água
Alimentação
Energia
Ar

No início da construção do nosso habitat, vamos trazer água da Terra. No entanto, após a instalação do Campo Lunar, iremos obter água do gelo lunar, localizado no Pólo Sul, perto da nossa localização. Os carrinhos irão extrair a água do fundo da Cratera de Shackleton. Armazenaremos então esta água e filtraremos através de um purificador de água, incluindo os líquidos residuais dos astronautas, criando assim um sistema de ciclo fechado de água.

Na primeira fase iremos transportar alimentos da Terra com a ajuda do Dragão SpaceX que será ligado ao Gateway. A partir daí, um aterrador lunar comercial trará os alimentos para a nossa base. Na fase seguinte cultivaremos plantas na nossa estufa (localizada no 3º andar). As plantas serão cultivadas em hidropónicos, uma vez que utilizam menos água do que os sistemas tradicionais baseados no solo e não necessitam de solo.

A energia será fornecida por painéis solares. Devido à nossa localização, perto da Cratera de Shackleton, vamos receber luz solar constante. Os painéis solares serão colocados em bases rotativas de 360º para que possamos maximizar a quantidade de energia que podemos produzir. Além disso, armazenaremos a energia em baterias de alta capacidade como uma fonte de reserva durante possíveis interrupções. Estamos também a considerar a utilização de um Gerador Termoeléctrico que poderia converter as grandes diferenças de temperatura na Lua directamente em energia eléctrica através de um fenómeno chamado efeito Seebeck.

Nas fases iniciais iremos importar ar comprimido da Terra. Uma vez finalizada a construção do habitat, iremos obter oxigénio das plantas da nossa estufa e do regolito lunar. Os metais formar-se-ão como um produto residual. Utilizaremos como fonte alternativa, electrólise da água.

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

A exploração do espaço é essencial, pois oferece-nos conhecimentos adicionais sobre a história do nosso sistema solar, mas também sobre o registo geológico da Terra. O principal objectivo do nosso Campo Lunar é pesquisar os tubos de lava lunar a fim de criar um mapa preciso da rede de tubos.

Os tubos lunares são túneis criados na Lua pela erupção dos fluxos de lava basáltica. Quando a superfície de um fluxo de lava esfria, endurece, permitindo que a lava flua sob a superfície numa conduta em forma de tubo. Quando o fluxo de lava pára, deixa um vazio oco criando um tubo de lava lunar.

Os tubos lunares poderiam facilitar a exploração lunar protegendo os astronautas da radiação e impactos cósmicos e solares, mas também das diferenças extremas de temperatura entre o dia lunar e a noite.

Os cientistas acreditam que alguns dos tubos poderiam estar efectivamente interligados construindo um labirinto subterrâneo com recursos importantes, tais como água presa como gelo.

Para além de ser um complexo científico, Hora é também um campo lunar turístico, dedicando o primeiro andar aos seus visitantes.

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

Durante o seu tempo de investigação no Campo Lunar "Hora", cada cientista deve respeitar um horário bem preparado com o objectivo de manter a ordem na base espacial.

Cada trabalhador dorme no mesmo nível que os turistas (primeiro andar). No início do dia, os cientistas devem ir à zona da cafetaria onde são servidos com pratos especiais. No espaço, a saúde é diferente. Os astronautas sofrem frequentemente de carências vitamínicas devido à falta de luz solar e à gravidade. As refeições diárias destinam-se a ser ricas em proteínas, vitamina D, vitamina K e vitamina C. Para além destas, os frutos secos e outros cheios de comestíveis proteicos que expiram muito duramente serão trazidos no mesmo vaivém com os turistas para a base. Mais tarde, preparam-se e vão para o terceiro andar (laboratórios) e começam a pesquisar amostras de materiais encontrados em tubos lunares e tentam criar um mapa preciso do percurso que estes cilindros têm por baixo da Lua.

Enquanto os cientistas começam o seu trabalho, o outro pessoal do campo cuida dos visitantes, fazendo-lhes uma visita guiada sobre o campo e informando-os sobre descobertas dignas de nota.

Após a segunda refeição do dia, cada pessoa que vive na base tem de ir ao ginásio e treinar os seus músculos para que possam ajudar a prevenir a atrofia muscular, pois viver em lugares com pouca gravidade pode ter um impacto negativo no corpo humano, afectando os sistemas muscular e esquelético. Após o tempo de recreação, período em que as pessoas comunicam entre si para que possam manter a sua saúde mental, os cientistas têm de verificar a base (o que significa que têm de ver se o nível de oxigénio na atmosfera é suficientemente elevado, se existem quaisquer questões técnicas no campo). Para o conseguir, um investigador tem de ir até à superfície da Lua para ver se existem quaisquer problemas relacionados com os painéis solares, enquanto outro tem de verificar manualmente os rovers para detectar quaisquer problemas. Depois de tudo estar assegurado, os turistas são convidados a explorar pequenas secções de tubos lunares seguros perto do campo, guiados pelo pessoal do campo.

Depois de tudo isto, a última refeição do dia é servida. Antes de ir dormir, os médicos verificam a saúde do astronauta com electrocardiógrafos, algemas de pressão sanguínea e monitores de saturação de oxigénio na ponta dos dedos.

Outros projectos:

  Ao Infinito e Além

 

  Agrupamento de Escolas do Restelo
    Portugal
  Aquasis

 

  Escola Superior de Matemática "Dr Petar Beron"
    Bulgária
  lunar ofensiva

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China
  Gancho do céu

 

  Escola Secundária de Shangai Qingpu
    China