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imagem interactiva da descoberta

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.

Twinkler

  Terceiro lugar - Estados não membros da AESA

郑州轻工工业大学附属中学  河南省郑州市-金水区    China 19   5 / 2 Inglês
Software de desenho 3D: Fusion 360



1.1 - Descrição do projecto

  A nossa base será inicialmente construída como uma base de recreio para os astronautas, e esperamos acumular experiência para fazer face ao subsequente estabelecimento e expansão da base de turismo comercial, criando câmaras de pressão constante, tais como salas de recreio, salas de comunicação e alojamentos, permitindo aos astronautas experimentar a sensação de serem diferentes do solo em microgravidade. A nossa base será dividida em várias áreas, incluindo alojamento, salas de comunicação, áreas de entretenimento, instalações médicas, etc. Estas áreas serão autónomas, ecológicas, com poupança de energia e redução de emissões na concepção e fabrico. A área do módulo distribuído responderá plenamente às necessidades dos astronautas. Em termos de conforto, estamos a utilizar um sistema inteligente de condicionamento da luz para nos adaptarmos às diferentes condições dos astronautas. Planeamos utilizar plenamente os recursos existentes na Lua, e o veículo lunar irá recolher regularmente os recursos disponíveis na superfície da Lua para o funcionamento da base, ao mesmo tempo que são utilizados espelhos especiais para trazer grandes quantidades de luz para fundir energia nos painéis solares. Na utilização da energia de hidrogenação solar para continuar a alimentar a base

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).

  No futuro, a nossa base funcionará como um modelo de turismo comercial, que pode tornar-se uma forma inovadora de turismo no futuro, através da criação de áreas com vários módulos, tais como salas de recreação e salas de comunicação, os astronautas podem experimentar a conveniência da tecnologia espacial. Nesta base, os astronautas podem experimentar o ambiente espacial em primeira mão, podem experimentar diferentes tipos de alojamento e explorar questões científicas na Lua, ao mesmo tempo que desfrutam de uma experiência única de turismo espacial. Para além disso, utilizaremos a localização especial da Lua para recolher todo o tipo de dados úteis para feedback, a fim de promover o desenvolvimento futuro da base multiusos.

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

  Decidimos construir a nossa base no Shackleton de uma colina perto do Pólo Sul da Lua, onde esteve iluminada durante muito tempo, os seus ricos recursos de energia solar em electricidade para satisfazer as necessidades operacionais da base. A sua localização e ambiente únicos ajudaram a reduzir o risco do ambiente lunar para a base, e os seus vastos recursos minerais autóctones podem ser utilizados como fonte de materiais de construção. Ao mesmo tempo, os vastos recursos de água, gelo e oxigénio na superfície da Lua podem ajudar à nossa sobrevivência normal, onde a comunicação e o transporte entre a Terra é mais vantajoso, o que garante o funcionamento contínuo do acampamento e a disponibilidade de recursos

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.

  Nas fases iniciais, os robôs operarão tirando o máximo partido dos recursos naturais da superfície da Lua, fundindo e electrolisando o solo ou a rocha lunar para obter grandes quantidades de materiais como o silício para construir a base, o material regolítico extraído da superfície lunar é convertido num material sólido que pode ser impresso em 3D e uma camada protectora é impressa na estrutura através de uma impressora 3D para criar uma base. Nas fases intermédia e final, a operação será efectuada por um robô e por um homem, e os recursos da superfície lunar serão recolhidos pelo Lunar Rover for Auxiliary Construction. As condições atmosféricas no interior da base serão mantidas pelo hidrogénio, azoto e outros gases que entram na base, porque o solo lunar tem boas características de isolamento térmico, a parte nua da superfície lunar para cobrir o solo lunar para manter características de temperatura constante, a utilização de vidro de silicato de bário com excelente resistência à radiação na estrutura da cúpula facilita aos astronautas a observação de fenómenos cósmicos. Ao mesmo tempo, traremos alguns alimentos e água da Terra para manter as condições de vida necessárias, o equipamento de comunicações e as ferramentas de manutenção são também essenciais, pois são garantias importantes para manter o contacto com a Terra e reparar falhas inesperadas.

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

  Por um lado, a nossa base lunar está localizada numa área estável, utilizando amortecedores especiais para atenuar os efeitos do sismo lunar, por outro lado, a nossa base utilizará radares para monitorizar o ambiente externo em tempo real e os dados serão devolvidos à sala de controlo principal para monitorizar o perigo potencial em todos os momentos, a fim de tomar as medidas adequadas, a estrutura em cúpula à prova de radiações e a cabina de temperatura constante sobre a base reduziram, em certa medida, os danos da radiação electromagnética e da diferença de temperatura para o corpo humano, também adicionamos alumínio e outros materiais absorventes às paredes dos edifícios para minimizar o tempo que os astronautas passam em radiações nocivas. A base lunar tem um sofisticado sistema de filtragem de ar que pode regular a quantidade de poeira lunar que entra nos edifícios, filtrar e tratar gases tóxicos e gases de escape na superfície da Lua, e manter a concentração de oxigénio e a pressão do ar adequadas. Esta característica de concepção garantirá que os astronautas possam entrar e sair da base em segurança, minimizando as partículas de poeira. A base tem um sistema de resposta a emergências bem desenvolvido e um mecanismo de tolerância a falhas que garante que outros sistemas continuarão a funcionar mesmo que alguns componentes falhem, o que é essencial para a saúde e segurança dos astronautas. Ao mesmo tempo, a base do rover lunar e da nave espacial, em caso de emergência, ajuda-nos a mudar temporariamente de posição, durante a qual continuaremos a reforçar a base para proteger o tratamento

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

Para os recursos hídricos, em primeiro lugar, através da extracção de recursos de gelo de água na superfície da Lua, após a fonte ser tratada e armazenada num tanque de água dedicado, e em segundo lugar, para os próprios astronautas efectuarem a recuperação do tratamento de escoamento de líquidos, após a filtragem de purificação do equipamento de circulação de água e outras operações serem também armazenadas num tanque de água especial para utilização.
Para a aquisição de alimentos, por um lado, produziremos algumas culturas simples através do próprio espaço da base, ambiente de plantação, por outro lado, o armazém na base armazenou os alimentos convenientes da Terra para os astronautas utilizarem.
Vamos satisfazer as necessidades operacionais da base construindo painéis solares e combinando-os com centrais eléctricas ricas em hidrogénio na Lua e, ao mesmo tempo, baterias de emergência trazidas da Terra também podem responder a emergências.
Vamos cultivar plantas que produzem oxigénio, utilizar a base de forma eficiente, sistemas de filtragem e circulação de ar o sistema de purificação do ar converte gases como o dióxido de carbono da respiração dos astronautas em oxigénio, que é continuamente colhido através da fusão e electrolise do solo lunar.

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

  A matéria orgânica, como as águas residuais e os resíduos alimentares, pode ser reciclada através de tecnologias como o biorreactor para produzir novos alimentos ou combustível; os resíduos líquidos, como a urina e outros resíduos líquidos, podem ser tratados através de uma série de processos de filtração e purificação para recuperar recursos hídricos, que podem ser utilizados na agricultura, nas limpezas e noutros módulos. No caso dos resíduos humanos, como esgotos, fezes e outros resíduos biológicos, estes resíduos podem ser tratados através de biorreactores (como o tratamento de matéria comprimida) e reactores de nitrificação, para dar resposta a uma série de desafios em matéria de produção de resíduos. Ao reduzir a produção e a eliminação de resíduos, também utilizamos estratégias e instalações sustentáveis para controlar a quantidade total de resíduos dos astronautas.

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

  A nossa base estabeleceu um sistema de comunicações fiável, utilizando ligações por satélite e outros sistemas de comunicações terra-terra, bem como estações de satélites de retransmissão construídas por cientistas no espaço, a informação é transmitida por satélite do campo lunar para a Terra ou outras bases, e tem as características de uma ampla cobertura, alta velocidade de transmissão e alta estabilidade, a base está também equipada com um sistema rápido de processamento de dados e uma estrutura de rede para a transmissão de dados e partilha de informação sobre o ambiente científico e a saúde dos astronautas com a Terra e outras bases lunares. Estas tecnologias podem não só fornecer serviços de comunicação fiáveis e de alta velocidade, mas também suportar uma variedade de necessidades de transmissão e comunicação de dados, como voz, vídeo, texto, etc.

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.).

  A nossa base centrar-se-á no tema da astronomia, que é o estudo do universo e dos seus corpos celestes, abrangendo um vasto leque de domínios, ciências planetárias, estrutura e evolução das estrelas, formação e evolução das galáxias, cosmologia, utilizando esta localização geográfica específica, utilizaremos telescópios e outros instrumentos astronómicos, observando galáxias, estrelas, planetas e outros corpos celestes em diferentes comprimentos de onda e estudando as suas propriedades físicas, e recolhendo dados de satélites, naves espaciais e outros instrumentos astronómicos, utilizar simulações computacionais e métodos de análise de dados para estudar problemas desconhecidos, como a estrutura das estrelas, o Big Bang e a matéria negra, e simular as condições físicas do Sol e de outros corpos celestes em laboratório, para explorar as suas propriedades físicas e químicas, como a síntese de novos materiais celestes ou o estudo da fusão nuclear nas estrelas, e criar bases de dados astronómicas para coligir e resumir os dados astronómicos existentes, a fim de fornecer dados básicos e informações de referência para a investigação astronómica futura. Também analisaremos a origem e a evolução da vida de um ponto de vista astronómico, por exemplo, realizando missões de recolha de amostras de asteróides, estudando se existem ou não precursores de vida nos asteróides e realizando experiências, podemos compreender melhor os mistérios do universo e dar apoio e ajuda à futura exploração espacial.

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

  Os seguintes programas de formação ajudarão os astronautas a prepararem-se para futuras missões à Lua e garantirão que possuem os conhecimentos e competências necessários para enfrentar os desafios. Em primeiro lugar, serão treinados alguns conhecimentos de física e astronomia, como a gravidade, a cinemática, a navegação interestelar, etc.. Depois de viverem na Terra durante muito tempo, os astronautas precisam de se adaptar ao ambiente espacial. O programa de formação abrangerá a forma de lidar com a resposta física à ausência de peso, a resposta ao stress psicológico e a operação normal de adaptação à vida no espaço; os astronautas precisarão de aprender a andar no vácuo, a formação incluirá andar com um fato espacial, utilizar ferramentas e equipamento e lidar com possíveis emergências; os astronautas serão treinados na operação de naves espaciais, incluindo a forma de pilotar e operar o Módulo Lunar, controlar o veículo de lançamento, fazer ajustes de órbita, etc; os astronautas precisam de aprender a comunicar eficazmente com o centro de controlo em terra, a formação abrangerá a utilização do rádio e de outros equipamentos de comunicação e a resposta a emergências e urgências; a missão à Lua envolverá um grande número de planos e missões, pelo que os astronautas precisam de saber gerir e executar eficazmente as missões, completar as tarefas de acordo com o calendário e manter uma elevada eficiência e precisão; além disso, precisam também de desenvolver qualidades psicológicas, para enfrentar a solidão e a ansiedade que uma exploração espacial prolongada pode trazer.

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.

  As nossas futuras missões à Lua necessitarão de landers lunares, que serão utilizados para transportar astronautas e equipamento da Terra para a superfície da Lua, e terão de ser capazes de transportar combustível e provisões suficientes para suportar viagens espaciais de longa duração e a sobrevivência na Lua; o lander será utilizado para aterrar sondas e equipamento do lander lunar para a superfície lunar, o que requer boas capacidades de pairar e aterrar, e pode ser estável na superfície lunar, até à conclusão da missão. A nossa base está equipada com rovers lunares para o transporte e para a deslocação e exploração da superfície lunar. Quando os astronautas regressam à Terra após a missão, precisam de deixar a superfície lunar numa nave de transferência, que os levará de volta a uma órbita específica, e depois regressam à Terra num lander.