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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.

HOPE OF THE MOON

郑州轻工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19   3 / 2 Inglês
Software de desenho 3D: Fusion 360



1.1 - Descrição do projecto

No que diz respeito ao campo lunar, baseamo-nos principalmente em instalações pentagonais, e o primeiro andar do edifício principal é a sala de controlo principal para controlar o funcionamento de todo o campo. Cinco quartos no segundo andar servem de alojamento para os astronautas e contêm camas, janelas, mesas, casas de banho e outras infra-estruturas para uma vida normal. Há um elevador espacial no meio do edifício principal, que pode chegar ao observatório para observar a situação espacial, e a broca inferior pode chegar ao fundo para explorar o subsolo lunar e desenvolver e utilizar recursos hídricos. Existem cinco cabinas no perímetro, nomeadamente cabina experimental, cabina de cultivo, cabina de fitness, cabina médica e cabina de armazenamento. Cada cápsula tem a sua própria função, fornecendo serviços e exploração mais completos para os campos lunares. No exterior da cabina existem robots de transporte, robots de exploração e robots de sinalização para fornecer força física e conversão de sinal aos astronautas. Existem também painéis solares no exterior para fornecer energia a todo o acampamento.

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).

Será possível encontrar uma habitação humana permanente para além da Terra? O programa da base lunar foi originalmente concebido para responder a esta pergunta. O primeiro passo do meu campo lunar é pesquisar e explorar a Lua para ver se existem recursos disponíveis para a Terra, bem como o desenvolvimento e utilização de recursos extraterrestres. Testes mais aprofundados do ambiente lunar mostram que este pode evoluir para um local de habitação humana. O nosso campo lunar destina-se actualmente a astronautas que podem não só ter um ambiente confortável na Lua para realizar experiências, mas também dispor de máquinas convenientes para experiências e desenvolvimento.

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

Localizada na parte traseira sul da Lua, há muitas montanhas, mais de 80% do tempo pode receber luz solar, a diferença de temperatura é baixa e o ambiente é propício à habitação. É a maior e mais antiga bacia de impacto na Lua, e um estudo aprofundado pode revelar o estado material da crosta lunar inferior e até mesmo do manto lunar superior, o que é propício à realização de experiências.A bacia tem uma topografia baixa (13 km de diferença em relação às terras altas circundantes) e uma crosta lunar fina, e quer esteja no modo passivo ou activo de origem do basalto do mar lunar, aparecerá uma grande quantidade de basalto do mar lunar, o que é propício à construção do acampamento.

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.

Primeiro, lançar satélites artificiais, seleccionar o melhor local para o acampamento para levantamento, utilizar impressoras 3D para montar componentes, extrair e utilizar oxigénio, alumínio, ferro e outros recursos na rocha lunar para produzir oxigénio para uso diário e expandir a lua com metais, vidro e outras matérias-primas. A água dos campos lunares é sintetizada através da extracção de gelo de água no fundo da Lua. Um compressor, através de um permutador de calor, comprime o refrigerante num gás saturado a alta pressão (amoníaco ou freon), que é depois condensado por um condensador. Após o estrangulamento através do dispositivo de estrangulamento, é passado para o evaporador, e o meio que precisa de ser arrefecido é arrefecido e trocado para conseguir um sistema de temperatura constante dentro do campo. Utilizando o desempenho de adsorção da peneira molecular utilizando o gerador de oxigénio, através do princípio físico, o compressor isento de óleo é utilizado como potência para separar o azoto do ar do oxigénio e, finalmente, obter uma elevada concentração de oxigénio. Trata-se de um equipamento automatizado que utiliza o crivo molecular de zeólito como adsorvente, adsorção do adsorvente, redução da pressão e dessorção para adsorver e libertar o oxigénio do ar, separando assim o oxigénio. A peneira molecular de zeólito é um adsorvente granular esférico com microporos na superfície e no interior após um processo especial de tratamento dos poros, que é branco. As suas características de tipo de poro permitem a separação cinética de O2 e N2 e o fornecimento de oxigénio.

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

No que diz respeito à radiação, o papel dos materiais de construção do acampamento e o espessamento das paredes do acampamento, bem como o facto de todo o acampamento se encontrar num ambiente fechado, em circunstâncias normais, a radiação não tem grande impacto na vida dentro do acampamento. No que diz respeito aos impactos de meteoritos, o acampamento foi construído sobre a maior cratera da Lua, o que não só previne eficazmente os impactos de meteoritos, como também facilita a entrada de poeiras lunares, existindo vários dispositivos de monitorização no exterior, para o caso de ocorrerem. Protecção contra a colisão de micrometeoritos, estabilidade a baixa gravidade, materiais locais para o fabrico de explosivos, automatização de equipamentos, controlo remoto e manipulação por robôs, fabrico de materiais leves de elevada resistência e durabilidade, capazes de trabalhar no vácuo e a baixas temperaturas, fornecimento de baterias, células de combustível ou energia de radiação. Em caso de emergência, o acampamento dispõe de um sistema de evacuação para proteger a segurança dos 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?

Em primeiro lugar, a principal via de produção de ar é a fundição do solo e das rochas lunares. Em segundo lugar, o dióxido de carbono é tratado química ou microbiologicamente através de um dispositivo de circulação de ar para o converter novamente em oxigénio respirável; por último, se for suficiente, a água parcial pode ser dessorvida para gerar uma certa quantidade de oxigénio em hidrogénio. Depois de concluída a construção, foi sustentado principalmente por alimentos cultivados numa estufa espacial. A selecção das culturas a plantar baseava-se na tabela nutricional para garantir os sinais vitais normais dos astronautas.

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

O lixo doméstico e as fezes serão selados a vácuo e armazenados após desidratação e, quando a nave espacial de carga abastecer a estação espacial, este lixo doméstico será carregado na nave espacial de carga vazia e, em seguida, a nave espacial de carga será separada da estação espacial, abrandada e depois queimada pelo calor elevado gerado pelo aquecimento aerodinâmico. Os resíduos líquidos (urina, águas residuais domésticas) entram no sistema de circulação de água, que os purifica e reutiliza. Os rizomas colhidos, as folhas velhas, as fezes entram no bioconversor de resíduos, a urina entra no sistema de tratamento de urina, as toalhas de papel, os sacos de embalagem, etc., a fim de reduzir o volume, são primeiro comprimidos, aspirados e depois selados com sacos selados, colocados no armazém onde o lixo é armazenado e, quando a nave espacial de carga que transporta os abastecimentos chega e regressa, arde com a nave espacial quando entra na atmosfera.

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

Os astronautas transportam mochilas portáteis de sistemas de suporte de vida com rádios VHF que transmitem dados sonoros e de biossensores dos fatos espaciais para outros campos lunares ou sistemas de comunicações da Terra, bem como transmitem sinais sonoros dos módulos lunares de volta aos astronautas nos fatos espaciais. O sistema de comunicação do módulo lunar envia sinais para a Terra usando a banda S, uma banda de frequência ultra-alta que penetra na ionosfera terrestre sem deflexão ou reflexão, e usa a banda S para transmitir e manter contacto com a Terra e outros campos lunares.

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.).

No campo lunar, os astronautas realizam uma série de experiências, mas sobretudo biologia e biotecnologia, em suma, biologia e desenvolvimento tecnológico e investigação humana continuam a ser os principais temas de investigação. Para o efeito, o campo lunar dispõe também de uma cabina especial para a investigação biológica e existem plataformas de criação para a investigação biológica. Existem também experiências que podem ser realizadas no ambiente lunar, tais como experiências de átomos frios, experiências de microgravidade, experiências de cultivo de plantas, etc. Os testes no espaço em chips de tecido humano são dispositivos do tamanho de uma pen drive que contêm células humanas que representam a função de um órgão. Para melhor compreender os efeitos da microgravidade na saúde humana e traduzir essa compreensão em investigação sobre a saúde humana na Terra, os cientistas enviaram chips de tecido humano para a estação espacial. Estabelecimento de uma esfera económica na órbita baixa da Terra, desde o lançamento de satélites até à investigação espacial. A tecnologia para cultivar alimentos em microgravidade no espaço ou em edifícios espaciais poderia ajudar os seres humanos a explorar mais longe da Terra. Para se preparar para estas missões, a estação espacial explorou uma série de técnicas de cultivo de plantas. Em 10 de Agosto de 2015, os astronautas provaram a sua primeira salada cultivada no espaço, e agora estão a cultivar rabanetes e vários vegetais, como pimentos, pepinos e outros. A evolução dos estudos da física dos fluidos abrange o nosso planeta, mas enviá-los para o espaço pode ajudar-nos a compreender melhor a forma como fluem, e o estudo dos fluidos espaciais evoluiu da investigação básica para aplicações de teste que vão desde dispositivos médicos avançados a sistemas de transferência de calor.

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

Os astronautas são uma espécie de profissionais especiais envolvidos em actividades espaciais, que têm de realizar tarefas de trabalho especiais, tais como monitorização de voo, operação, controlo, comunicação, manutenção e investigação científica dentro e fora da nave espacial em condições ambientais especiais, e podem viver normalmente. Isto exige que sejam treinados rigorosamente, de modo a possuírem excelentes qualidades físicas e psicológicas, uma forte adaptabilidade aos factores ambientais especiais dos voos espaciais e proficiência em naves espaciais e em vários conhecimentos e competências que devem possuir para completar as missões de voo. A formação dos astronautas inclui geralmente mais de 100 disciplinas, como o treino físico, o treino psicológico, o treino teórico de base, o treino profissional e técnico, o treino de sobrevivência e de salvamento e a cooperação em grande escala. Para o efeito, o campo lunar criou uma cápsula de cultivo especialmente concebida para proporcionar protecção física aos astronautas, a fim de evitar problemas físicos e mentais na Lua durante muito tempo. O conteúdo básico da formação dos astronautas inclui: conhecimentos teóricos relevantes, tais como astronomia, geografia, geologia, meteorologia, física atmosférica, mecânica de voo, informática, radionavegação, pilotagem, construção de foguetões e de naves espaciais, etc.; conhecimentos médicos necessários e técnicas de salvamento; desportos como o fuhu, o swing, a natação, o esqui aquático, o surf, o esqui, a escalada e a ligadura.

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.

O objectivo da criação de um acampamento lunar é a realização de investigação científica, a exploração dos recursos e do valor potencial da Lua e a preparação para a futura exploração espacial. Os acampamentos lunares podem proporcionar aos cientistas e astronautas uma base para viverem e trabalharem na superfície da Lua, permitindo-lhes realizar investigação e desenvolvimento no local, tais como actividades científicas como observações astronómicas, desenvolvimento de crateras lunares, fundição de solo e rochas lunares e a extracção de vários recursos minerais, como o hélio-3, a fim de melhor compreender as características e o potencial da Lua e proporcionar uma base para a exploração humana com vista a outros objectivos Fornecer materiais de construção e mesmo propulsores para naves espaciais que voem para outros planetas, lançando as bases para uma futura migração humana para a Lua.

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