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.
I.E.S. Juan Antonio Pérez Mercader Corrales-Huelva Espanha 17, 16 5 / 2 Español
Software de desenho 3D: Fusion 360
O projeto consiste em construir uma base lunar que tem como objetivo a investigação dos orígenes da Terra e aprender a sacar provecho dos recursos lunares para futuros projectos.
A base lunar está ligada a outras semelhantes por satélites que orbitam no espaço para se manterem ligados.
Por outro lado, para tornar possível a vida de um astronauta na lua, devemos ter em conta alguns factores, tais como o treino em gravidade zero, em simuladores e de comunicação, a preparação física, o trabalho em equipa e a habituação a viagens espaciais.
No que diz respeito aos veículos e à mobilidade lunar, desenharemos um cohete para aceder à Lua e, uma vez lá chegados, mover-nos-emos com veículos especializados (rovers) desenhados para a superfície e características lunares para a investigação e, para regressar à Terra, desenharemos
um módulo de ascensão lunar.
A intenção do nosso acampamento lunar é a exploração e investigação tanto lunar como terrestre. Queremos obter informação acerca da criação da Terra e dos factores que tornaram possível a nossa existência na mesma. Tendo em conta que a luna se originou a partir da colisão entre um corpo desconhecido e a Terra, a análise e investigação da luna poderia contribuir para o conhecimento detalhado da origem do nosso planeta, sendo uma descoberta de grande importância.
Por outro lado, a exploração das condições da lua permitir-nos-ia averiguar como poderíamos aproveitar os recursos lunares de forma óptima, com o que se obteriam benefícios económicos.
As condições na superfície lunar são extremas. A lua tem aproximadamente 28 dias de luz seguidos.
Como a Luna carece de uma atmosfera para distribuir o calor, as temperaturas durante o dia podem ser de 130°C e as nocturnas mais frias de até -247 °C.
A falta de uma atmosfera protetora faz com que haja pouca proteção contra a radiação.
A melhor localização é no pólo sul da lua, uma vez que tem muitos recursos como água em forma de hielo, que se poderia usar para gerar oxígeno, hidrogénio e aproveitar a água. O melhor lugar no polo sul seria nas colinas que formam os cráteres, pois praticamente há luz permanente que pode ser usada para gerar energia. O melhor caixote para instalar seria o Shackleton, uma vez que tem cerca de 320 dias seguidos de luz.
O transporte massivo de materiais desde a Terra até à Lua não resultaria prático nem efetivo.
O mais prático seria levar uma base hinchável, ou seja, levar um robô que ao aterrar na lua desprende a nossa "casa hinchável" e começa a inflacioná-la.
Além disso, poderíamos levar um pequeno robot que funcionasse como construtor e impressor 3D. O que faria este robô seria pegar a arena do solo e ir cubriéndola por finas capas de 5mm e depois echándoles agua salada para consolidarlos e ir criando ladrilhos de polvo lunar impresos em 3D até cubrir nossa casa completamente. Estes ladrilhos, serão compostos por regolito lunar, o nome que recebem as pequenas piedras lunares. Utilizar-se-ia, ademais, a tecnologia de coroa de aglutinação. Trata-se de um método que consiste em misturar um componente líquido, como agua salgada, neste caso com o polvo lunar para assim criar uma capa suficientemente consistente que posteriormente poderá ser moldada em forma de ladrilhos através da impressora 3D do nosso robot.
Assim, a nossa casa estaria protegida da radiação, dos meteoritos e das grandes mudanças de temperatura. Dentro dela poderiam habitar até 4 pessoas.
A cápsula encarregada de iluminar a nossa base será a nossa porta de entrada e saída. Além disso, na parte superior da nossa base, temos umas aberturas para podermos deixar entrar a luz e com um sistema de presurização.
Se quisermos sobreviver na lua mais de um dia, a nossa base lunar deve ser capaz de nos proteger. A luna não possui uma atmosfera como a da terra, o que significa que não há ar nem nada que te proteja do sol ou de outros objectos que possam cair na luna desde o espaço.
Assim, se quisermos poder respirar na nossa "casa lunar", esta deverá ser hermética e terá de ser construída com materiais que não deixem passar o ar. Não se poderá abrir nenhuma abertura e as portas de entrada e saída também deverão ser herméticas e com compartimentos estancos.
A nossa casa também deve proteger-nos do clima lunar. A Lua recebe impactos de meteoritos pequenos durante todo o ano. No entanto, a lua é muito grande e a possibilidade de que ela atinja seu acampamento ou você enquanto estiver fazendo um passeio lunar é muito pequena. O verdadeiro problema serão os meteoritos de grande dimensão que são aqueles que produzem crateras durante todo o ano.
E o nosso último problema, o sol, não só caldeia a superfície até 123 graus, como também emite radiações perigosas. O que precisamos é de um protetor solar.
O escudo poderia ser de polietileno, que além de ser muito resistente pode ser moldado da forma que quisermos e um escudo de uns 20 cm de grossura seria suficiente para nos proteger. Outra opção também seria a água, que, embora não pudéssemos moldá-la e comprá-la, poderíamos construir um escudo muito mais grosso do que o de polietileno.
Para a obtenção de água poder-se-ia recorrer à extração da mesma dos depósitos de hélio que se encontram nos pólos da superfície lunar. Isto pode ser conseguido através da perfuração e da utilização de tecnologias de calefação para libertar a água aprisionada no gelo. Outra opção seria a captura de água proveniente da respiração dos membros da tripulação. Ao expirar o ar da respiração, perdemos água que se incorpora na humidade ambiental. Esta humidade da cabina da estação é condenada a repor as reservas de água.
Para poder alimentar-se no espaço, é necessário fabricar uma sala onde se possa cultivar diferentes tipos de alimentos. Os alimentos frescos são produzidos no espaço através dos sistemas de bio-regeneração de alimentos: São produzidos num invernadero onde se recriam todas as condições ambientais necessárias para o crescimento dos cultivos.
Como no espaço não há ar, os astronautas precisam de uma fonte de oxigénio para poderem sobreviver. Uma forma de obter oxígeno é a separação da água em hidrogénio e oxígeno através de uma reação química chamada eletrólise. Também se podem usar sistemas de reciclagem de ar transformando o dióxido de carbono exalado pelos astronautas em oxigénio respirável, tal como acontece na fotossíntese das plantas.
Para que o acampamento possa ter energia, é necessário construir um sistema de placas fotovoltaicas solares que convertam a radiação solar em eletricidade.
Os astronautas têm de desinfetar os resíduos produzidos. Os resíduos sólidos são recolhidos num recipiente que faz parte do componente de higiene de resíduos do inodoro da estação espacial, e estes recipientes são eliminados durante a reentrada destrutiva da nave espacial de carga.
Os recipientes de comida usada trituram-se e guardam-se no vagão vazio que no seu momento atracou cheio de provisões. Estes vagões são carregados de basura de regresso à Terra e desintegram-se pelo rozamiento com a atmosfera.
O nosso acampamento lunar mantém-se comunicado com a terra e com as outras bases lunares através de uma rede de satélites perfeitamente orientados de forma perpendicular, constituindo assim uma rede de comunicação excelente. Estes satélites estão ligados a partir de ondas electromagnéticas, pelo que não podem ser interferidos por objectos que derivem do espaço. Os satélites funcionam graças ao facto de serem alimentados por painéis solares que se encontram na superfície e que fornecem a energia necessária a partir dos raios solares.
A nossa viagem à lua tem como objetivo a investigação científica. Sobre tudo queremos estudar a lua, a sua composição e outros factores que nos ajudem a compreender novas informações sobre a terra.
A luna formou-se através de uma colisão de um corpo sobre a terra, pelo que conhecer a luna poderia ajudar-nos a conhecer o passado do nosso planeta.
O primeiro que estudaremos serão os meteoritos provenientes da terra e os cráteres que se formam, uma vez que, segundo os cientistas, estes podem ter restos de microorganismos.
También se investigará el polvo lunar en suspensión ya que podría contener partículas como nitrógeno y oxígeno.
Outra tarefa de investigação que planeamos será a extração de gelo lunar para o converter em combustível através do oxigénio e do nitrogénio. Este combustível poderia ser transportado para a terra ou servir como zona de repostagem na lua para futuros cohetes. Desta forma, estaríamos a obter também benefícios económicos.
O sistema utilizaria um motor de cohete de 100 libras sob uma cúpula presurizada para permitir a craterização profunda a mais de 2 metros por baixo da superfície lunar. Durante este processo, os restos dos múltiplos disparos dos cohetes são introduzidos na cúpula e canalizados através de um sistema de vácuo que separa as partículas de gelo do pó restante e transporta-o para os contentores de armazenamento.
O pequeno sistema de baixa massa, que inclui o combustível do cohete, o motor, a cúpula rebatível e os contentores de armazenamento, pode ser acoplado a um rover e levado até à Luna no nosso cohete. Após a aterragem, o veículo de seis ou oito rodas sairá do módulo de aterragem e dirigir-se-á para a zona mineira.
Em seguida, o dispositivo activaria o motor com disparos de meio segundo, durante os quais o suelo lunar se elevaria no ar.
Um programa de formação de astronautas deve ser concebido para garantir que estão bem preparados física e mentalmente para enfrentar os desafios do espaço e da Lua. Aqui estão algumas áreas-chave que devem ser incluídas num programa de formação para astronautas que se preparam para uma missão lunar:
1.experiência em gravidade zero: A gravidade zero é uma experiência única e pode ser desorientadora para os astronautas. Por isso, deve incluir-se um treino extensivo em ambientes de gravidade zero, para acostumar os astronautas às sensações de flutuação e movimento no espaço.
2) Treino em simuladores: Os simuladores de voo e os simuladores da superfície lunar são instrumentos valiosos para ajudar os astronautas a familiarizarem-se com os procedimentos de voo e de operação do equipamento. Os astronautas devem estar capacitados para operar o equipamento lunar, como o rover, e ser capazes de realizar manobras de aterragem e despejo num ambiente simulado.
3) Preparação física: Os astronautas precisam de estar numa excelente forma física para enfrentarem a intensa gravidade da Lua e para trabalharem durante as caminatas espaciais. O programa de formação deve incluir um treino intenso para melhorar a força, a resistência e a flexibilidade.
4. formação em comunicação: A comunicação é fundamental em qualquer missão espacial. Os astronautas devem estar capacitados para comunicar eficazmente com o seu equipamento e com a base de controlo na Terra.
5.Formação em trabalho em equipa:. O programa de formação deve incluir exercícios de trabalho em equipa e práticas para desenvolver capacidades de liderança e resolução de conflitos.
6) Formação na utilização de tractores espaciais: Os astronautas precisam de estar capacitados para usar trajes espaciais e para realizar caminatas espaciais na superfície lunar.
Para chegar à Lua, é necessário um foguete de aterragem potente e fiável. Uma vez na órbita lunar, utilizar-se-á um módulo de aterragem lunar para descer à superfície lunar. Este módulo de aterragem deve estar equipado com combustível e suministros suficientes para permitir a exploração da superfície lunar durante vários dias.
Uma vez na superfície lunar, os astronautas utilizarão rovers lunares para explorar e recolher imagens de diferentes áreas. Estes rovers devem ser robustos e capazes de operar em terrenos difíceis, bem como ter um sistema de suporte vital adequado para garantir a segurança dos astronautas.
Para regressar à Terra, é necessário um módulo de ascensão lunar que se possa separar do módulo de descida lunar e voltar à órbita lunar, onde se unirá à nave espacial de regresso à Terra.
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