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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.

Na Alii Space Warriors

Escola Secundária King Kekaulike  Pukalani-HI    Estados Unidos da América 16, 17   2 / 1 Inglês
Software de desenho 3D: Fusion 360


Visualizador externo para projecto 3D


1.1 - Descrição do projecto

O objectivo do nosso projecto era conceber uma base lunar com um objectivo científico que pudesse suportar 2 astronautas durante um longo período de tempo com a possibilidade de expansão utilizando os recursos disponíveis na lua. Para atingir este objectivo, optámos por um habitat geométrico impresso em 3D, feito com betão à base de solo lunar. O nosso foco será a aquaponia, com o objectivo de ser completamente sustentável, utilizando plantas e peixes, bem como algas nutritivas e ricas em proteínas. A nossa base será alimentada por energia solar e colocada perto do pólo norte devido ao aumento da exposição solar e a possíveis depósitos de água. Tomámos medidas de protecção, incluindo sistemas de defesa laser e betão protector de radiações.

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 nosso acampamento lunar foi construído principalmente para fins científicos e de investigação. O nosso objectivo era fornecer aos habitantes do campo tudo o que precisassem para trabalhar na busca da ciência e da exploração e com o objectivo final de expandir a colonização humana da lua. O nosso principal objectivo científico é a aquaponia, que é essencialmente agricultura e cultivo sem solo, uma vez que não existe solo utilizável na Lua. Utilizaremos tipos específicos de algas e peixes que foram considerados adequados para viver na lua.

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

Construiríamos a nossa base na borda de uma cratera perto do pólo norte, que recebe mais de 89% de luz solar durante todo o ano e, como a nossa base depende da energia solar, é muito importante que tenhamos o máximo de luz possível. E os depósitos de água estão concentrados no pólo norte, o que será muito útil para expandir as nossas bases. Estes factores combinados fazem com que a borda norte da cratera Peary, a 88,5°N, 30°E, que fica muito perto do pólo norte, seja o local perfeito, uma vez que a borda tem luz solar quase constante, juntamente com outros recursos naturais.

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 tem 8 divisões em forma de hexágono. As 7 salas de baixo estão a tocar-se para poderem partilhar paredes e utilizar menos materiais. A oitava sala está directamente acima da sétima sala, no meio da base. Será utilizada como sala de filtragem de água e está elevada para que não haja aberturas na parede, uma vez que o nosso sistema de filtragem depende de uma serpentina contínua à volta da sala. Será feita de betão misturado com o solo lunar e vários outros ingredientes enviados da Terra. Uma vez misturado, o betão será utilizado como filamento numa impressora 3D muito grande enviada da Terra. Isto dá-lhe a capacidade de imprimir uma base lisa para a casa e será facilmente capaz de imprimir réplicas de bases no futuro. A casa será depois coberta com 2 folhas de plástico. Uma no interior e outra no exterior para a manter hermética. Depois, serão colocadas as portas e todos os objectos necessários para os astronautas viverem na casa.

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

As principais preocupações da base serão a radiação, os asteróides, o clima e a pressão. O betão é muito útil na protecção contra a radiação e é mais uma vantagem de a base ser construída em betão lunar. Para protecção contra os asteróides, teremos 3 armas laser de nível militar colocadas em vários locais do acampamento. Estas armas são inspiradas no sistema israelita de defesa contra mísseis laser e serão enviadas da Terra. A base de betão será equipada com uma camada de plástico, tanto no interior como no exterior, para manter a pressão e impedir a entrada do vácuo do espaço. Este plástico, juntamente com o betão, ajudará a manter o calor suportado pelo sistema de filtragem de ar e pelo ar condicionado.

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

Uma vez que a nossa base utiliza a aquaponia, utilizaremos algas e plantas aquáticas como principais fontes de alimento e água. No início, durante vários meses, teremos de depender de alimentos trazidos directamente da Terra antes de podermos construir o nosso ecossistema o suficiente para sustentar um ser humano, mas depois disso os alimentos consistirão maioritariamente em algas ricas em proteínas e nutrientes e, eventualmente, em peixes. Também obteremos um abastecimento básico de água da Terra, mas esta será continuamente reciclada através do ecossistema, utilizando métodos naturais de filtragem e agricultura. Eventualmente, começaremos uma mina para podermos separar as matérias-primas para produzir mais água e ar, de modo a podermos expandir-nos para outras bases, cada uma com as suas próprias quintas de algas e peixes. Uma vez que a lua tem dias e noites extremamente longos, teríamos um grande número de painéis solares juntamente com uma grande bateria de armazenamento para as noites. O ar também seria reciclado através de um sistema de filtragem de ar que pode decompor o CO2 em oxigénio.

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

Grande parte dos resíduos biológicos será reintroduzida no ecossistema da base e será transformada em solo para o cultivo de plantas ou passará por um sistema de filtragem de água feito através da passagem dos resíduos por algas e solo para remover as impurezas e, em seguida, passará por um processo de destilação final, tornando-a novamente utilizável em toda a base para muitos fins diferentes. Um dos principais objectivos da nossa base é tentar reduzir o desperdício e a utilização de materiais recicláveis, por isso é importante tentar reciclar o máximo de material biológico possível para tentar apoiar o ecossistema dentro da base.

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

A comunicação será feita na base e depois encaminhada através do lander para satélites em órbita e depois para a Terra. Entre bases, usaremos ondas de rádio.

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 principalmente na aquaponia, que é a agricultura essencial sem solo combinada com a pesca. Acreditamos que este é um tópico que vale a pena estudar, pois há muitos planetas que não têm solo disponível para a agricultura, mas têm os ingredientes para fazer água que poderíamos transformar num ecossistema próspero usando um kit inicial trazido da Terra contendo ovos de peixe, algas e plantas. Este é o foco da nossa base, que se destina à produção de alimentos, à gestão de resíduos e à purificação da água, e que nos permite fazer experiências com a biologia noutros planetas. Uma das experiências mais importantes a longo prazo seria ver que tipos de plantas e peixes podem prosperar noutros planetas e noutros ambientes. Já temos alguma ideia de peixes e algas particularmente resistentes e, através da reprodução selectiva, poderíamos torná-los ainda mais adequados à vida noutros planetas. O objectivo geral das nossas experiências com a aquaponia seria ver como podemos utilizar plantas e animais para tornar sustentável a vida humana noutros planetas sem a assistência constante da Terra.

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 serão equipados com conhecimentos de biologia, construção, aquaponia, sustentabilidade, engenharia, gestão de recursos e muito mais. O campo lunar envolve muitos sistemas que funcionam em conjunto para se sustentar a si próprio e às vidas dos astronautas. É importante que os astronautas estejam familiarizados com todos os aspectos do campo lunar e bem preparados para qualquer situação. Os astronautas também aprenderão práticas de dieta e de saúde física para manterem uma saúde óptima durante o tempo que passam na Lua. A adaptação à gravidade da Lua e a outras condições será um desafio. É do seu interesse que os astronautas se habituem a viver e a trabalhar em condições semelhantes.

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 a futura investigação e exploração do acampamento lunar, é necessário um veículo todo-o-terreno. Já dispomos de um veículo para a deslocação de materiais no local do acampamento principal. Um veículo adicional para percorrer distâncias mais longas em novos terrenos seria muito útil para a missão. Para regressar à Terra, é necessária outra nave com combustível suficiente para a longa distância. Ou podemos utilizar a nave original e reabastecer na Lua ou deixar combustível suficiente para regressar à Terra e depois reabastecer em órbita.

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