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Galeria do projecto Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

 

No Moon Camp Pioneers, a missão de cada equipa é desenhar em 3D um acampamento lunar completo utilizando o software da sua escolha. Têm também de explicar como vão utilizar os recursos locais, proteger os astronautas dos perigos do espaço e descrever as instalações para viver e trabalhar no seu acampamento lunar.

Trailblazer

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19, 18   5 / 4 Inglês
Software de desenho 3D: Fusion 360



1.1 - Descrição do projecto

O nosso plano de acampamento lunar proporciona aos astronautas uma base simples semelhante ao ambiente de vida da Terra, permitindo-lhes sentir que viver na Lua não é diferente da Terra, ao mesmo tempo que obtém dados experimentais favoráveis que podem ser transmitidos de volta à Terra, promovendo o desenvolvimento da tecnologia geoespacial. A nossa base está dividida em seis compartimentos, nomeadamente cabina de manutenção, cabina de habitação, cabina de plantação, cabina experimental, cabina médica e entrada. No exterior da base existem tanques de armazenamento de água de produção, rovers lunares, lander, observatórios e veículos de transporte. O módulo médico está equipado com equipamento médico relativamente completo, que pode resolver a maior parte das doenças dos astronautas. A cabine de plantação está dividida em duas áreas: cultivo no solo e cultivo hidropónico, que podem cultivar várias plantas. O compartimento de manutenção é utilizado para reparar o equipamento danificado. A cabina de habitação é simples e elegante, não muito diferente dos quartos normais. Na cabine experimental há vários equipamentos experimentais de precisão, utilizados para experiências e recolha de dados experimentais. A nossa base chama-se Trailbrazer e tem como objectivo esculpir uma área na lua que permita aos astronautas viverem confortavelmente.

1.2 - Porque é que quer construir um Campo Lunar? Explique o objectivo principal do seu acampamento lunar (por exemplo, fins científicos, comerciais e/ou turísticos).

O tema do nosso acampamento lunar é a vida e a tecnologia. O principal objectivo é a habitabilidade, com o objectivo de proporcionar aos astronautas um ambiente de vida confortável que não seja significativamente diferente da vida na Terra, e fornecer laboratórios, proporcionando espaço para os astronautas realizarem experiências e promovendo o desenvolvimento da tecnologia terrestre. Em termos de experiências, o equipamento e o laboratório do nosso parque de campismo podem realizar a extracção de recursos, a produção de oxigénio e de água, e fornecer equipamento para várias experiências e recolha de dados.

2.1 - Onde queres construir o teu acampamento lunar? Explica a tua escolha.

Pensamos que o acampamento lunar deve ser estabelecido perto da cratera Shackleton.

Razão: na lua, os recursos mais importantes são a energia solar, utilizando um dispositivo de substituição para converter a energia solar em electricidade e energia térmica, para a capacidade do equipamento, e nas plantas de acampamento da lua, o sol é indispensável, e, fósforo agrícola potássio, ilmenite, penhasco, gelo de água da lua também pertencem a recursos importantes, para os astronautas, as necessidades de sobrevivência são os recursos hídricos, a zona diurna permanente é a zona de recursos hídricos sólidos mais provável, pelo que, do ponto de vista da sobrevivência dos recursos e dos astronautas, penso que a melhor localização é numa zona diurna permanente de rocha alcantilada, É melhor ter gelo de água menos grande na zona nocturna permanente nas proximidades.

2.2 - Como tencionas construir o teu acampamento lunar? Pensa na forma como podes utilizar os recursos naturais da Lua e nos materiais que terás de trazer da Terra. Descreve as técnicas, os materiais e as tuas escolhas de design.

A nossa base está planeada para ser construída utilizando a tecnologia de impressão 3D do solo lunar. O solo lunar é um material de impressão 3D de alta qualidade, e a actual tecnologia de impressão 3D já consegue construir pequenas casas no solo. Por isso, decidimos utilizar a tecnologia de impressão 3D para fabricar materiais para a aparência da base, utilizando materiais resistentes à radiação, como cerâmica e ligas de titânio, para proteger internamente os astronautas dos danos causados pela radiação. Utilizamos painéis solares para converter energia para o funcionamento dos rovers lunares e dos veículos de recolha de transporte, bem como baterias para armazenar electricidade. O rover lunar está equipado com um localizador de radar e uma câmara, que podem determinar a posição do rover e explorar o ambiente circundante. A parte inferior do veículo de transporte e recolha está equipada com seis rodas e vários eixos de aço, proporcionando uma forte estabilidade. O veículo está equipado com um braço mecânico, que está equipado com poderosas garras mecânicas multifuncionais que podem recolher pedras e outros materiais. Para além disso, a nossa base está equipada com dispositivos de gravidade artificial, e os astronautas que aqui vivem são basicamente iguais aos que estão no solo.

2.3 - Como é que o vosso Acampamento Lunar protege e abriga os vossos astronautas contra o ambiente rigoroso da Lua?

(1)radiação

A selecção do material externo da nossa base é solo lunar impresso em 3D, que é um material de protecção natural que pode bloquear eficazmente a radiação e fornecer protecção contra a radiação aos astronautas.

(2)Poeira lunar

Na Lua, a poeira é um factor extremamente nocivo que ameaça a saúde dos astronautas. De acordo com um estudo efectuado por investigadores da Universidade de Stony Brook, financiado pela NASA, a poeira da Lua é muito rica, difícil de limpar, destrutiva e potencialmente mortal para as células. Por conseguinte, evitar a ameaça que a poeira lunar representa para os astronautas tornou-se uma necessidade muito urgente. A nossa base tem um elevado grau de automatização, permitindo o controlo remoto de rovers lunares, veículos de transporte, exploração lunar, transporte de recursos, etc., a partir da consola de controlo central, reduzindo grandemente as hipóteses de os astronautas entrarem em contacto com a poeira lunar no exterior e proporcionando protecção contra a poeira aos astronautas. 

3.1 - Como é que o vosso acampamento lunar proporcionará aos astronautas um acesso sustentável a necessidades básicas como água, alimentos, ar e energia?

 (1) Água

Os astronautas podem resolver o problema da água potável bebendo água de reserva e água da célula de combustível, reciclando e reutilizando a água, as naves espaciais tripuladas equipadas com um tanque de água de tamanho correspondente, enchem-no antes da partida, a água da viagem espacial de longa duração esgotar-se-á, pelo que um sistema de reciclagem de água, para que esta parte da circulação e purificação da água, para resolver o problema do projecto dos astronautas, A recolha de águas residuais domésticas e de urina e de suor dos astronautas, através do equipamento específico de purificação de água (osmose inversa), com a ajuda da selecção através da força de trabalho da membrana (semipermeável), pode ser conduzida pela função de separação da membrana de pressão para filtrar impurezas e substâncias nocivas na precipitação de resíduos e, finalmente, obter a água pura que pode ser utilizada para proteger a vida básica dos astronautas. 126

  (2) Alimentos

Parte da comida dos astronautas será enviada para o espaço com antecedência. Para além disso, a nossa base tem uma cabine de plantação que pode cultivar plantas. Com o desenvolvimento da tecnologia, há cada vez mais tipos de alimentos para os astronautas. A nossa base está dividida em zonas de cozinha que permitem cozinhar de forma simples. Os astronautas podem não só comer comida instantânea trazida da Terra, mas também confeccionar eles próprios pratos simples para melhorar o seu sabor. 71

(3) Potência

A principal fonte de energia é a energia solar, uma vez que a tecnologia da energia solar está relativamente madura e é fiável. Por conseguinte, na Lua, vários dispositivos são basicamente levados a funcionar normalmente através da recolha de energia solar. Além disso, a energia solar é relativamente segura para utilização na Lua, não sendo necessário estabelecer medidas especiais de protecção da segurança dos astronautas. A energia dos rovers lunares e dos veículos de transporte é fornecida por baterias e energia solar. 74

(4) Ar

Na Lua, há duas formas de fornecer ar aos astronautas. Uma é trazer as botijas de oxigénio directamente do solo. A nossa nave espacial pode transportar um certo número de botijas de oxigénio. O segundo método consiste em utilizar a máquina de oxigénio lunar. O princípio de funcionamento da máquina de oxigénio consiste em utilizar a energia solar concentrada gerada pelas reacções químicas a alta temperatura do solo lunar, de modo a produzir oxigénio, produzir oxigénio, o oxigénio produzido pode ser armazenado na botija de oxigénio.

3.2 - Como é que o vosso acampamento lunar vai lidar com os resíduos produzidos pelos astronautas na Lua?

Os resíduos produzidos pelos astronautas podem ser divididos principalmente em resíduos sólidos e resíduos líquidos: os resíduos sólidos serão desidratados e embalados a vácuo e armazenados, toalhas de papel, sacos de embalagem, etc. são comprimidos, aspirados e depois selados em sacos selados para reduzir o volume, e depois colocados no armazém de lixo. Quando a nave espacial de carga regressa, a nave espacial entra na atmosfera; os resíduos líquidos podem entrar no dispositivo de purificação de água, reciclagem e reutilização.

3.3 - Como é que o vosso Acampamento Lunar vai manter as comunicações com a Terra e com outras bases lunares?

A forma de manter o contacto entre os acampamentos lunares e outras bases lunares é através da transmissão de sinais de rádio. Como estão todos na Lua e não muito longe, o breve atraso pode ser ignorado e a velocidade é muito rápida, pelo que não haverá atrasos na informação. Por conseguinte, a forma de ligar o campo lunar à Terra é através do Major de Transmissão de Comunicação Quântica Terra-Ar, que tem um desempenho de segurança extremamente elevado e uma velocidade rápida.  

4.1 - Que tópico(s) científico(s) será(ão) o foco da investigação no seu Acampamento Lunar? Explique que experiências planeia fazer na Lua (por exemplo, nos tópicos de geologia, ambiente de baixa gravidade, biologia, tecnologia, robótica, astronomia, etc.).

O tema científico da habitabilidade é o foco da nossa investigação. Planeamos explorar as actividades geológicas no campo lunar para estudar a origem e o desenvolvimento da lua. Ao mesmo tempo, para ir ao encontro do tema da habitabilidade humana, é também muito importante cultivar plantas em experiências científicas. Planeamos instalar dispositivos de gravidade artificial no módulo de experiências, o que é benéfico para a precisão da experiência e ajuda a medir dados precisos. Ao mesmo tempo, a construção de observatórios à volta da base garante a observação do universo e o cálculo da segurança do ambiente à volta da lua.

5.1 - O que incluiria no seu programa de formação de astronautas, para ajudar a preparar os astronautas para uma missão à Lua?

O conteúdo da formação inclui, em primeiro lugar, formação psicológica. Um bom candidato deve ser capaz de resistir ao duro teste da descolagem, pelo que a formação psicológica é essencial. Em segundo lugar, a aprendizagem das noções básicas de primeiros socorros e de cuidados médicos em caso de emergência e a formação para utilizar instrumentos especializados em actividades extra-veiculares seguras. Os astronautas passam muito tempo a aprender a utilizar os sistemas operativos e as experiências científicas que fazem no espaço, e os que são seleccionados para missões específicas recebem uma formação intensiva, aprendendo a utilizar instrumentos complexos e a repará-los se algo correr mal. Como o espaço exterior é um estado de microgravidade, os astronautas treinam num laboratório de flutuabilidade neutra, o que lhes permite simular actividades ou caminhadas espaciais no ambiente espacial. Além disso, os astronautas precisam de praticar técnicas de sobrevivência na aterragem.

5.2 - Que veículos espaciais serão necessários para a tua futura missão à Lua? Descreve os veículos que encontras no teu Moon camp e considera como irás viajar de e para a Terra e explorar novos destinos na superfície da Lua.

A nossa base dispõe de veículos de lançamento reutilizáveis e de veículos como os veículos de transporte e os buggies lunares. O rover lunar é operado através de uma consola central, que está equipada com uma câmara que permite aos astronautas observar o terreno da lua através de um grande ecrã na base. O veículo de transporte também é controlado por uma consola central, que está equipada com um braço robótico que pode apanhar materiais da lua e trazê-los de volta à base para serem estudados pelos astronautas. Para além disso, os veículos de transporte também podem transportar pessoas. Quando os astronautas descobrem, através do grande ecrã, que alguns locais merecem ser investigados no local ou que é necessário procurar novos destinos, podem levar o veículo de transporte para lá.