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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.

The Rover

郑州轻工业附属中学  河南省郑州市-金水区    China 18   5 / 1 Inglês
Software de desenho 3D: Fusion 360



1.1 - Descrição do projecto

O nosso projeto de base lunar inclui a criação de uma base lunar móvel composta por várias áreas funcionais. Estas áreas incluem uma área médica equipada com as instalações necessárias para o tratamento de ferimentos e doenças, uma área de condução para o transporte em torno da superfície lunar e uma área estável para a manutenção da base; Estabilidade e equilíbrio de S, uma área residencial para habitação e espaço pessoal, uma área recreativa para actividades de lazer e entretenimento, uma área de gestão de resíduos para a eliminação adequada de todos os resíduos, uma área de controlo para monitorizar e gerir todas as operações, uma área de oxigénio para fornecer ar respirável e uma área de investigação e desenvolvimento do solo para explorar potenciais aplicações do solo lunar.

O nosso principal objetivo é promover a exploração humana e a investigação na Lua. As áreas médicas e de apoio à vida são cruciais para a manutenção da vida humana em ambientes lunares adversos, enquanto as áreas de plantação e de gestão de resíduos permitem alcançar a autossuficiência e a responsabilidade ambiental. A área de entretenimento proporciona uma oportunidade de relaxamento e saúde mental, o que é crucial para missões espaciais de longa duração. Além disso, as zonas de utilização do solo permitem a investigação científica e a experimentação em ambientes lunares únicos. O nosso projeto de base lunar representa um passo importante para alcançar uma existência humana sustentável e a longo prazo na Lua.

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).

A base lunar do veículo proporciona aos cientistas um ambiente de trabalho e de vida seguro e confortável, facilitando a sua investigação científica e a exploração da Lua. Nesta base, os cientistas podem realizar várias experiências e observações, recolher dados relacionados com a Lua e compreender em profundidade as características e a composição da Lua.

Nesta base, os cientistas podem experimentar novas tecnologias e equipamentos para garantir que podem funcionar corretamente no ambiente especial da Lua. A verificação destas novas tecnologias e equipamentos pode também fornecer referências e orientações importantes para a futura exploração e desenvolvimento lunar.

Em resumo, a Base Lunar Veicular é uma importante base de investigação científica, proporcionando aos cientistas um ambiente de trabalho e de vida seguro e confortável. Também pode ser utilizada para testar e validar novas tecnologias, lançando as bases para a futura exploração e desenvolvimento lunar.

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

O nosso objetivo é construir uma base lunar móvel numa zona amena e bem iluminada perto do Pólo Sul da Lua. Em comparação com outras áreas, esta região tem mais horas de luz do dia, temperaturas estáveis e é mais adequada para viver e trabalhar. O terreno plano facilita a construção da base e reduz os custos e as dificuldades de construção. Além disso, a região tem um elevado potencial de recursos hídricos, o que pode proporcionar uma fonte de água para a base. Por último, esta região também tem valor para a exploração científica. A superfície lunar plana perto do Pólo Sul pode conter informações geológicas e químicas mais ricas, proporcionando mais oportunidades para a exploração científica lunar. Por isso, optámos por construir uma base lunar móvel nesta região para atingir os nossos objectivos e proporcionar mais valor científico.

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.

Começaremos por utilizar os recursos naturais da Lua, particularmente o regolito, que é a camada superior do solo da Lua. O regolito contém vários materiais, como oxigénio, água e metais, que podemos extrair e utilizar para a nossa construção e outras necessidades. Esta abordagem reduzirá a quantidade de materiais que têm de ser trazidos da Terra, tornando o projeto mais rentável e sustentável.

Para a estrutura do Moon camp, utilizaremos módulos insufláveis feitos de Kevlar ou de outros materiais resistentes. Estes módulos são leves, compactos e podem ser facilmente transportados pelo rover. Podem também resistir às temperaturas e radiações extremas da Lua, o que os torna ideais para serem habitados na Lua. Uma vez no local, os módulos podem ser insuflados até ao seu tamanho máximo, proporcionando um espaço amplo para alojamentos, laboratórios e outras áreas funcionais.

Para reduzir a necessidade de materiais adicionais da Terra, utilizaremos a tecnologia de impressão 3D para fabricar peças e ferramentas no local. Esta tecnologia permitir-nos-á reparar e substituir rapidamente as peças, se necessário, garantindo a sustentabilidade e a longevidade do Moon camp. Além disso, permitir-nos-á adaptarmo-nos a situações ou requisitos inesperados que possam surgir durante a missão lunar.

No geral, estas escolhas de design permitir-nos-ão construir um Moon camp sustentável e duradouro para exploração e investigação futuras. O Moon camp utilizará os recursos do acampamento, empregará módulos insufláveis feitos de materiais resistentes, terá um mecanismo de estabilização, incluirá áreas funcionais e utilizará a tecnologia de impressão 3D para reduzir a necessidade de materiais adicionais.

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

O nosso Acampamento Lunar foi concebido para proteger e abrigar os nossos astronautas contra o ambiente agreste da Lua. As temperaturas extremas da Lua, a radiação e a ausência de atmosfera colocam desafios significativos à sobrevivência humana.

Para responder a estes desafios, optámos por utilizar módulos insufláveis feitos de materiais resistentes como o Kevlar. Estes módulos podem ser facilmente transportados pelo rover e insuflados no local, proporcionando um espaço seguro e isolado para os nossos astronautas. Os materiais utilizados nos módulos foram especificamente escolhidos pela sua capacidade de resistir ao ambiente rigoroso da Lua, incluindo mudanças extremas de temperatura e exposição à radiação.

Para além dos módulos insufláveis, iremos também incorporar um mecanismo de estabilização para garantir que o Acampamento Lunar se mantém estável e seguro. O mecanismo de estabilização irá contrariar a gravidade da Lua e evitar que o Acampamento Lunar se desloque ou tombe. Isto proporcionará uma proteção adicional aos nossos astronautas e ao seu espaço de vida.

O nosso Campo Lunar também incluirá áreas funcionais, como uma área médica, alojamentos e uma área de gestão de resíduos. Estas áreas serão concebidas para proporcionar proteção adicional aos nossos astronautas, com características como sistemas de proteção contra radiações e de filtragem de ar.

De um modo geral, o nosso Moon Camp foi concebido para proporcionar um espaço seguro e isolado para os nossos astronautas, ao mesmo tempo que incorpora características que os protegem do ambiente rigoroso da Lua. Ao utilizar materiais resistentes, um mecanismo de estabilização e áreas funcionais concebidas para proteção, estamos confiantes de que o nosso Moon Camp proporcionará um ambiente seguro e confortável para a futura exploração e investigação na Lua.

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

Alimentação: Existem duas fontes principais de alimentação para a base lunar do modelo de veículo. Uma é transportar sementes e plantas, como legumes, frutas, etc., na área de plantação dentro da base lunar para fornecer aos astronautas as suas necessidades dietéticas diárias; a segunda é satisfazer as necessidades energéticas dos astronautas transportando comida rápida nutritiva, bebidas nutritivas, etc.

Energia eléctrica: Instalaremos um grande número de painéis solares na base lunar do modelo de veículo, convertendo a energia solar em energia eléctrica para vários equipamentos e trabalhos na base lunar do modelo de veículo. Além disso, também desenvolveremos e utilizaremos equipamentos e tecnologias mais eficientes e economizadores de energia para minimizar o desperdício de energia tanto quanto possível, a fim de garantir o desenvolvimento sustentável da base lunar do modelo de veículo.

Ar: A nossa base lunar será equipada com um sistema de controlo da pressão do ar e da atmosfera para manter a pressão do ar e a concentração de oxigénio adequadas. Extrairemos água do solo lunar e utilizaremos água electrolítica para produzir oxigénio. Também instalaremos filtros de ar para remover poeiras e partículas nocivas da base.

Água: Há muita água na Lua e no solo lunar, e vamos extraí-la e usar água gelada para produzir água. Também estaremos equipados com um condensador de vapor de água, que utiliza painéis solares para aquecer a superfície da poeira lunar, evaporar a água e depois converter o vapor de água em água líquida através do condensador. Ao mesmo tempo, também aqueceremos o vidro na superfície da lua para obter recursos hídricos.

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

O nosso acampamento lunar estabelecerá uma área de eliminação de resíduos, que inclui processadores de resíduos, compressores e máquinas de recolha e reutilização. Estes dispositivos serão utilizados para eliminar os resíduos produzidos pelos astronautas na Lua, tais como restos de comida, tecidos e outros resíduos domésticos. Em primeiro lugar, os resíduos serão colocados num compressor, comprimidos em volumes mais pequenos e depois enviados para o processador de resíduos para processamento posterior. O processador de resíduos utilizará reacções químicas para converter os resíduos orgânicos em fertilizantes e água, ao mesmo tempo que converte os resíduos inorgânicos em materiais reutilizáveis. Finalmente, a máquina de recolha e reutilização reutilizará os materiais processados, reduzirá a quantidade de materiais que temos de transportar da Terra e assegurará a sustentabilidade e a responsabilidade ambiental do acampamento lunar.

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

Para manter a comunicação com a Terra e outras bases lunares, o nosso acampamento lunar terá uma área de controlo central equipada com sistemas de comunicação avançados. Combinaremos comunicações por rádio, ligações por satélite e comunicações por laser para assegurar uma comunicação fiável e eficiente com a Terra e outras bases.

Iremos também estabelecer uma rede de retransmissão e repetição de comunicações à volta da Lua para assegurar uma cobertura contínua e minimizar as interrupções de sinal. Estas estações de retransmissão serão estrategicamente colocadas em áreas com vistas desimpedidas da Terra e de outras bases.

Além disso, teremos pessoal treinado no local para operar e manter o sistema de comunicações e para resolver quaisquer problemas que possam surgir. Serão também efectuadas verificações e cópias de segurança regulares das comunicações para garantir uma comunicação ininterrupta com a Terra e outras bases 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.).

Na nossa base lunar, a investigação do solo lunar será um dos principais temas científicos. Iremos explorar a composição, estrutura e processo de formação do solo lunar, bem como o seu impacto no ambiente lunar e no espaço. Planeamos realizar uma série de experiências, incluindo:

Amostragem e análise do solo lunar: Utilizaremos várias ferramentas e equipamentos para recolher amostras de solo lunar e analisar a sua composição química, microestrutura e propriedades físicas.

Análise de rochas: Utilizaremos tecnologia avançada para analisar rochas na superfície lunar para compreender a sua composição, estrutura e processo de formação.

Experiências de crescimento em ambientes de baixa gravidade: Realizaremos experiências de plantação de plantas em bases lunares para estudar o crescimento e a adaptabilidade das plantas em ambientes de baixa gravidade.

Reciclagem do ar e da água: Estudaremos a forma de converter os gases de escape e as águas residuais gerados pelos astronautas em recursos reutilizáveis para apoiar o funcionamento contínuo da base lunar.

Investigação em astronomia espacial: Utilizaremos as condições superiores da base lunar à noite e o ambiente lunar para realizar investigação astronómica, como a observação e o estudo de corpos celestes no sistema solar, bem como a exploração de galáxias e nebulosas noutros sistemas da Via Láctea.

Estas experiências ajudar-nos-ão a compreender melhor o ambiente e os recursos lunares, lançando as bases para a futura exploração lunar e a sua utilização sustentável.

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

Para garantir o sucesso de uma missão à Lua, é importante ter um programa abrangente de formação de astronautas que os prepare para os desafios únicos de trabalhar e viver na Lua. Seguem-se alguns componentes chave que seriam incluídos no nosso programa de formação de astronautas:
Treino de aptidão física: Os astronautas devem estar em excelente forma física para suportarem os rigores das viagens espaciais e efectuarem as tarefas necessárias na Lua. O treino físico incluiria exercícios cardiovasculares e de força, bem como treino especializado para preparar os astronautas para o ambiente de baixa gravidade da Lua.
Formação científica e técnica: Os astronautas devem ter um conhecimento profundo dos princípios científicos e das competências técnicas necessárias para efetuar investigação e tarefas de manutenção na Lua. Isto incluiria formação em geologia, astronomia, robótica e outros domínios relevantes.
Treino em EVA (actividades extra-veiculares): Os astronautas terão de efetuar EVAs para realizar experiências, efetuar reparações e explorar a superfície da Lua. O treino em EVA incluiria simulações de passeios espaciais e treino na utilização de ferramentas e equipamento de EVA.
Treino de resposta a emergências: Os astronautas devem estar preparados para lidar com emergências que possam surgir durante uma missão à Lua, como uma emergência médica ou um mau funcionamento de um equipamento. A formação incluiria simulações de resposta a emergências e formação em procedimentos médicos.
Treino psicológico: Os astronautas viverão num ambiente confinado e isolado durante um longo período de tempo, o que pode afetar a sua saúde mental. A formação psicológica incluiria técnicas para gerir o stress e a ansiedade, bem como formação em formação de equipas e resolução de conflitos.
Em resumo, o nosso programa de treino de astronautas incluiria treino de aptidão física, treino científico e técnico, treino de EVA, treino de resposta a emergências e treino psicológico. Ao preparar os astronautas nestas áreas, podemos aumentar a probabilidade de uma missão lunar bem sucedida e segura.

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.

Para apoiar futuras missões lunares, precisamos de uma série de naves espaciais para atingir os nossos objectivos. Isto inclui veículos de lançamento pesados que transportam astronautas e equipamento, veículos de aterragem lunar que podem operar e transportar naves espaciais tripuladas em órbita lunar, rovers lunares e outras sondas que operam na superfície lunar, e vários equipamentos necessários para estabelecer uma base na superfície lunar.

Na superfície da Lua, utilizaremos os rovers lunares como principal meio de transporte. Exploraremos e marcaremos novos destinos e utilizaremos os rovers lunares para nos deslocarmos entre diferentes áreas. Para viajar de volta à Terra, utilizaremos uma cápsula de regresso. Após a conclusão da missão, os astronautas regressam à cápsula de regresso e voltam à Terra. Além disso, utilizaremos o controlo terrestre para orientar a entrada e a aterragem do módulo de regresso na atmosfera.