acampamento_da_lua

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: Moonoids

Escola Superior Nacional de Informática de Tudor Vianu  Bucareste    Roménia 16, 17   6 / 3


Visualizador externo para projecto 3d

Descrição do projecto

Concebemos um Campo Lunar para quatro a seis pessoas a fim de estudar a Lua e também para nos prepararmos para futuras missões espaciais. O nosso objectivo é criar um ambiente seguro para que os nossos astronautas possam conduzir a investigação sem terem de voltar à Terra. A nossa base terá três unidades principais que serão ligadas através de túneis herméticos selados e permitirão novas expansões quando estas forem necessárias. Também esperamos poder enviar hélio-3 de volta à Terra, o que poderá fornecer energia nuclear mais segura, sem resíduos radioactivos.

2.1 Onde pretende construir o seu Campo Lunar?

Queremos colocar o nosso Moon Camp perto da cratera de Shackleton, no pólo sul. Foi provado pela análise preliminar dos dados do satélite SMART-1 da Agência Espacial Europeia que o topo da colina no sudoeste da cratera de Shackleton é constantemente iluminado durante o verão lunar do sul. Como a colina terá energia solar constante durante o Verão, o problema sobre a fonte de energia será resolvido. A luz solar é um factor importante nas mudanças de temperatura. Entre o dia e a noite, a temperatura pode mudar com aproximadamente 300 graus Celsius. Portanto, se a superfície estiver constantemente iluminada, a temperatura não variará tanto. Perto do pólo sul existem também os maiores depósitos de gelo que vamos utilizar para obter oxigénio, hidrogénio através da hidrólise e água potável, diz-se que a cratera de Shackleton tem depósitos de água para que os astronautas não tenham de viajar para longe, poupando assim recursos.

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

Traremos materiais de base da Terra. Os robôs concebidos na Terra começarão a construir as comportas de ar e as unidades principais no início. Temos a temperatura, pressão e radiação entre as variáveis que variam muito em relação às da Terra. Uma vez que os astronautas permanecerão dentro do Campo Lunar, a temperatura deve permanecer constante. Um dos melhores materiais para isolamento térmico (isolamento?) é o aerogel. É um sólido com densidade extremamente baixa e, por isso, é muito leve. O Kevlar pesa pouco e tem um elevado grau de dureza. Sob temperaturas extremas, o kevlar não altera a sua estrutura ou forma. Como o Moon Camp vai precisar de janelas para permitir que os astronautas vejam o exterior, vamos usar vidro térmico. O vidro térmico irá proteger os astronautas de temperaturas extremas e das pressões do espaço. Para objectos como cadeiras e mesas e peças extra, utilizaremos uma impressora 3D para obter as peças de que necessitamos.

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

Vamos proteger o nosso Campo Lunar através da construção de 3 câmaras de ar, uma em cada unidade importante, pelo que em caso de perda de uma das unidades, as outras duas permanecerão intactas, protegendo ao mesmo tempo os nossos astronautas da atmosfera habitável. Utilizando aerogel e vidro térmico, asseguraremos a estabilidade da temperatura e dos níveis de oxigénio. A radiação é um dos maiores problemas e planeamos cobrir o nosso Campo Lunar com uma camada de rocha lunar, sendo esta a melhor solução porque não requer trazer nenhum material da Terra. Os nossos sistemas de suporte de vida e uma sala extra cheia de quaisquer necessidades serão construídos no subsolo, com acesso a partir das 3 unidades, para que estejam mais protegidos e possam ser utilizados como reserva em caso de acidente. A gravidade causa atrofia muscular e óssea, pelo que os astronautas terão uma rotina diária de treino para que mantenham a sua forma física.

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

Água
Alimentação
Energia
Ar

Planeamos obter água potável através do derretimento do gelo. Os astronautas obtê-la-iam a partir dos depósitos de gelo em todo o pólo sul. Vamos utilizar um sistema de filtragem baseado em ferro metálico que podemos obter a partir do rególito, através de electrólise de sal derretido que também nos poderia fornecer iões de cálcio e magnésio. Utilizaremos um rover lunar para entrar nas crateras e obter o gelo. Construiremos espelhos na borda das crateras que dirigirão a luz solar sobre os painéis solares do rover, de modo a não precisarmos de carregar a partir do campo.

No início, a sua dieta consistiria em plantas que crescem rapidamente (algas) e barras nutricionais trazidas da Terra. Os brócolos são a nossa principal fonte de ferro e vitamina C, a soja fornece proteínas, magnésio e vitamina D. Eles obtêm vitamina A e hidratos de carbono da batata doce, zinco e cálcio das lentilhas e vitamina K do edamame. As datas são uma grande fonte de açúcar. Os astronautas receberão planos de refeições que satisfaçam as suas necessidades calóricas. As plantas crescerão em ágar porque é um meio mais higiénico, é mais fácil de trabalhar e os nutrientes e vitaminas podem ser adicionados em quantidades exactas.

A nossa principal fonte de energia será a energia solar, que será produzida pela luz solar constante. Os painéis irão alimentar todo o Campo Lunar e o excesso de energia será armazenado em baterias de chumbo-ácido. Estas baterias irão alimentar a base durante a noite. À noite, utilizaremos um gerador de hidrogénio para ter a máxima potência. O melhor método para obter gás hidrogênio de alta pureza é através da electrólise da água. Outra solução alternativa é um reactor de fusão que utiliza hélio-3 como combustível. O hélio-3 é mais seguro para a energia nuclear, uma vez que não se torna radioactivo e não produziria produtos de resíduos tóxicos.

Utilizaremos a hidrólise para obter oxigénio, mas para obter ar com a percentagem recomendada de oxigénio 20% e azoto 78% teremos de passar por mais etapas. No início traremos nitrogénio da Terra em tanques de gás, mas mais tarde pensaremos em utilizar outros métodos, tais como sintetizá-lo a partir da ureia. Os depósitos de gelo serão a nossa principal fonte de oxigénio, bem como de hidrogénio que podemos utilizar como combustível, mas também utilizaremos o processo de electrólise de sal fundido para remover o oxigénio do rególito.

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

O principal objectivo do nosso projecto do ponto de vista científico é explorar a lua e examinar a possibilidade de viver permanentemente na lua. Temos em conta a eficiência e a eventualidade de construir uma futura colónia que mais tarde se expandirá para outros planetas. Se vamos colocar um acampamento na superfície da Lua, tornaremos as viagens espaciais mais fáceis e baratas devido à baixa gravidade que a Lua tem. Comercialmente falando, o nosso objectivo será trazer o Hélio-3 de volta à Terra e utilizá-lo em reactores nucleares como fonte alternativa de energia. Poderemos também criar um "Campo Lunar" virtual para que todos na Terra possam ver o que os astronautas estão a fazer, como a base se parece. As pessoas na Terra podem aprender mais sobre os segredos da Lua e estar a par das novas descobertas.

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

A tripulação dormirá em dois turnos, de modo a que em qualquer momento haja pelo menos 2 tripulantes acordados. Depois de acordados, os astronautas tomarão banho e tomarão o pequeno-almoço no átrio. Depois disso, farão exercício durante duas horas, teremos de nos certificar que o equipamento que vão utilizar é adequado para a gravidade mais baixa da Lua. Estudos demonstraram que os astronautas experimentam uma perda de massa muscular até 20% em voos espaciais. Terão de verificar constantemente o oxigénio, os níveis de hidrogénio no ar, a integridade dos painéis solares e as baterias. Terão tarefas diárias, como reparar os artigos danificados na oficina, analisar amostras no laboratório, colher, cuidar das plantas. Se a temperatura o permitir, alguns dos membros irão em missões no exterior e obterão dados ou amostras. Eles viajarão por um rover lunar que será carregado na base para viagens mais longas, mas também será equipado com painéis solares próprios. Os astronautas terão tempo cada um para comunicar com as suas famílias e amigos, terão acesso a um psicólogo e também receberão novas tarefas do centro de controlo de volta à Terra. Enquanto os astronautas trabalharão para consolidar um Campo Lunar auto-sustentável, continuarão a precisar de fornecimentos que serão enviados da Terra. Os astronautas poderão pedir peças para o caso de algo se partir e não poder ser substituído e também receberão barras de proteínas e vitaminas. Ao colocar um acampamento na Lua, devido à menor gravidade, seria muito mais barato armazenar para viagens mais distantes da Terra. Analisando o desempenho deste primeiro Campo Lunar, quantos recursos necessita, poderemos expandi-lo e até criar um centro de investigação para a Lua e um centro de controlo para futuras missões de exploração espacial.

Outros projectos:

  Céu Estrelado

 

  Escola Secundária de Shangai Qingpu
    China
  A Lua e o Futuro

 

  郑州轻工业大学
    China
  Be-E

 

  Liceu polivalente Blaise Pascal
    França
  Tisa

 

  郑州轻工业大学附属中学
    China