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.
Colégio Nacional "Mihai Eminescu" Suceava-Suceava Roménia 16 2 / 0 Inglês
Software de desenho 3D: Fusion 360
A nossa base tem uma estrutura modular que pode suportar uma equipa de até dez astronautas, cujo principal objectivo é extrair e processar a poeira lunar para extrair materiais úteis. Outro objectivo da nossa base seria observar e analisar o Universo com radiotelescópios.
O design inovador da nossa solução permite uma fácil expansão, com módulos adicionais a serem adicionados conforme necessário para suportar equipas maiores e aumentar a produtividade. O design modular também permite uma utilização eficiente dos recursos, com cada módulo a ser optimizado para funções específicas.
Para além da extracção e processamento da poeira lunar, a nossa base conterá um radiotelescópio, que nos permitirá observar e analisar o Universo a partir da Lua. Este será um grande avanço na nossa compreensão do cosmos, uma vez que a ausência da atmosfera da Terra proporcionará uma clareza e precisão superiores nas nossas observações. A nossa colónia lunar é um passo em frente na exploração espacial, abrindo novas oportunidades para a descoberta científica e a utilização de recursos. O nosso objectivo é continuar a alargar as fronteiras da exploração e do conhecimento humanos e esperamos que a nossa base modular seja uma parte importante dessa viagem.
O principal objectivo da nossa base lunar é permitir viagens e explorações interplanetárias. A Lua contém uma riqueza de recursos, incluindo água, que pode ser usada como combustível e suporte de vida, o que nos ajudará a ser auto-suficientes.
A nossa base centrar-se-á principalmente na extracção de recursos como minérios e rochas raras, mas também de Hélio-3, que poderá ser utilizado para uma variedade de fins na Terra, tais como: criogenia, imagiologia médica e combustível nuclear.
Uma componente técnica da nossa colónia são os robôs escavadores, que escavam e recolhem amostras de rocha. Teremos também uma frota auxiliar de robots de transporte que podem transportar estes materiais para instalações de processamento ou transportá-los para um armazém central. Depois de os materiais terem sido extraídos, teremos de os processar na etapa final para separar os componentes valiosos.
Optámos por construir a nossa base em Mare Nectaris, mais precisamente no quadrante sul de Mare Nectaris. Esta região foi identificada como um local adequado para a nossa base pelas seguintes razões:
Fabricaremos os nossos módulos espaciais na Terra porque a estrutura da base permite-nos uma certa flexibilidade. Em primeiro lugar, vários robôs aterrarão no local da base com a nave espacial Orion para remover o regolito para a construção da colónia, a fim de criar uma melhor estabilidade. Após a conclusão desta fase, os módulos técnicos (garagem, laboratório, armazém) e o módulo central chegarão ao local de trabalho do centro logístico em Mare Nectaris. Na fase seguinte, chegarão os outros dois módulos de habitação e a impressora 3D, que imprimirá os túneis que ligam as instalações.
Depois de concluídas estas duas fases, os astronautas chegarão à superfície lunar com um suprimento de necessidades básicas (água, oxigénio e alimentos). Com a sua chegada, a missão começa, os robots vão começar a escavar e vamos extrair o que é valioso. Também vamos iniciar a produção de água e oxigénio.
Tendo em conta as condições extremas da Lua, utilizaremos o alumínio como principal material de construção, devido à elevada qualidade dos perfis metálicos/estruturas/sistemas de fecho de edifícios que podem ser fabricados com ele e à sua baixa densidade, que o torna um dos materiais mais eficientes.
O ambiente da Lua é extremamente agreste, com temperaturas que podem variar entre -173°C e 127°C, ausência de atmosfera, elevados níveis de radiação e frequentes impactos de micrometeoritos. Por isso, o nosso Campo Lunar foi concebido para proteger os astronautas destas condições específicas do ambiente lunar.
Uma forma de proteger os astronautas é construir um habitat que resista a temperaturas extremas e à radiação. O habitat vai ser feito de 4 camadas, distribuídas pela seguinte ordem:
Secção vertical da parede : No exterior /Níquel/ Alumínio Shild/ Poliimida de alumínio (H-Film) / Poliimida de alumínio (Mylar) / Alumínio /Aerogel/ Carbono reforçado Carbono/ No interior .
Para além disso, temos de proporcionar aos astronautas um ambiente respirável no interior da base. Vamos extrair oxigénio da poeira lunar e distribuí-lo ao longo da base sempre que for necessário. Para evitar a perda deste precioso gás, vamos monitorizar se uma sala está ou não ocupada.
Além disso, o Acampamento Lunar terá um escudo de radiação para proteger os astronautas dos elevados níveis de radiação na Lua. Para além dos materiais que vamos utilizar, vamos também adicionar uma camada final de regolito por cima, para termos mais protecção.
O nosso campo lunar situado num ambiente hostil atingirá o seu objectivo, para além da sua construção, materiais, etc., com a ajuda de radiotelescópios que observam o Universo.
Água
Iremos obter água do regolito presente no Pólo Sul, especialmente da cratera Clavius, porque é o local mais próximo de nós e é abundante em água, contendo aproximadamente 0,34 litros por um metro cúbico de poeira lunar. Vamos transportá-la para a colónia onde será processada e depois distribuída aos astronautas.
Alimentação
Os alimentos serão trazidos da Terra para a superfície da Lua, utilizando o vaivém espacial Orion, em forma de alimentos pré-embalados que têm um prazo de validade longo e são adequados para viagens espaciais. Este tipo de alimentos foi concebido para suportar os rigores das viagens espaciais, incluindo temperaturas extremas e alterações de pressão. Para garantir ainda mais a segurança e a qualidade dos alimentos, estes poderiam ser embalados em contentores especiais concebidos para manter uma temperatura estável e proteger o conteúdo da contaminação.
Energia
Forneceremos energia à nossa base utilizando um parque solar circular, que armazenará a energia recolhida num sistema de armazenamento de baterias que será utilizado durante as noites ou em caso de emergência. Como não existe atmosfera na Lua, a radiação solar é captada de forma muito mais eficiente do que na Terra, o que nos pode dar uma vantagem energética comparativa. Quanto à protecção do conjunto, os painéis serão revestidos com óxidos de aço para proporcionar uma resistência adicional contra micro impactos.
Ar
Vamos extrair oxigénio do regolito, pois este contém aproximadamente 45% O2. No processo de extracção, utilizaremos um sabotador e um processo de electrólise para obter o recurso no laboratório, a partir do qual é distribuído por toda a povoação a determinadas horas para evitar fugas de gás.
Sabendo da importância dos sistemas de apoio à vida no espaço, temos de reciclar os recursos vitais com o máximo rendimento. Em primeiro lugar, vamos reciclar os resíduos de água da cozinha e das casas de banho e destilá-la antes de a distribuir aos astronautas. Também para poupar mais água, vamos reciclar a urina devido à sua elevada composição em água. Outro recurso que vamos reciclar é o oxigénio. Vamos distribuí-lo através de tubos e vamos monitorizar se uma sala está ocupada ou não para distribuir o gás e evitar perdas.
Os satélites e as antenas serão um componente importante para a comunicação entre a nossa base lunar e a Terra. Utilizando satélites em órbita à volta da Lua e algumas antenas de banda S, podemos estabelecer uma rede de comunicações fiável que permita a transmissão de dados, comunicação de voz e videoconferência quase em tempo real.
Para garantir que o sistema de comunicação funciona de forma eficaz, iremos construí-lo e mantê-lo cuidadosamente. Isto inclui a selecção das estações terrestres adequadas, o desenvolvimento de protocolos de comunicação fiáveis e o estabelecimento de uma fonte de energia robusta. Além disso, a rede de satélites será capaz de suportar as condições adversas do espaço e de funcionar sem manutenção significativa durante longos períodos.
De um modo geral, a utilização de satélites e antenas será importante para que a nossa base lunar seja uma colónia lunar sustentável e bem sucedida, e teremos de investir no desenvolvimento e manutenção desta tecnologia para garantir a sua viabilidade a longo prazo.
De acordo com a nossa declaração de missão, o nosso principal objectivo para estabelecer uma colónia na Lua é explorar os seus valiosos recursos, que incluem hélio-3 e metais de terras raras. O hélio-3 é um isótopo com várias aplicações na fusão nuclear, medicina e criogenia. Por sua vez, os metais de terras raras são componentes essenciais em dispositivos de alta tecnologia, como câmaras digitais, smartphones e monitores de computador. Estes recursos podem ser extraídos do regolito da Lua e transportados para a Terra para serem vendidos.
Para além da exploração de recursos, o nosso Moon camp servirá também como base astronómica. Devido à ausência de poluição e de atmosfera, a Lua oferece uma oportunidade única para estudar o Universo utilizando radiotelescópios gigantes. A nossa equipa incluirá um astrofísico que supervisionará o radiotelescópio e transmitirá as suas observações para a Terra.
Para além disso, o ambiente de microgravidade da Lua oferece uma oportunidade única para estudar os efeitos a longo prazo da baixa gravidade no corpo humano. Ao realizar investigação sobre o impacto da baixa gravidade no corpo humano, esperamos aprender a gerir a vida num ambiente tão hostil.
Para atingir os nossos objectivos, precisaremos de uma equipa altamente treinada e especializada de cientistas e engenheiros. A equipa trabalhará em conjunto para estabelecer uma colónia auto-suficiente na Lua que possa sustentar a vida humana durante longos períodos. Isto exigirá um planeamento cuidadoso e o desenvolvimento de tecnologias inovadoras para garantir que a nossa equipa possa sobreviver e prosperar na Lua.
Em conclusão, o nosso estabelecimento na Lua tem múltiplos objectivos. O nosso principal objectivo é explorar os recursos da Lua, incluindo o hélio-3 e os metais de terras raras, que têm importantes aplicações comerciais e industriais.
Além disso, utilizaremos a Lua como base para a investigação astronómica, tirando partido do seu ambiente imaculado para estudar o Universo com um detalhe sem precedentes. Por último, iremos realizar investigação sobre os efeitos a longo prazo da baixa gravidade no corpo humano, um aspecto crítico da preparação para a futura exploração e colonização do espaço. Em última análise, a nossa missão à Lua representa um passo importante para a exploração e utilização dos recursos espaciais, que serão essenciais para o progresso e avanço contínuos da humanidade.
O programa de treino para a nossa missão à Lua teria de preparar os astronautas para os desafios e condições únicos que irão enfrentar durante a sua missão. Eis alguns componentes que poderiam ser incluídos num programa de formação de astronautas para a nossa missão à Lua:
Aptidão física: Os astronautas devem manter uma excelente saúde física e resistência para desempenharem as suas funções no espaço. Um programa de exercícios rigoroso que inclua exercícios físicos seria necessário para os manter saudáveis.
Treino ambiental: Os astronautas serão expostos a factores ambientais únicos na Lua, tais como variações extremas de temperatura, baixa gravidade e falta de pressão atmosférica.
Formação em Robótica: A utilização de robots será essencial para o sucesso da nossa missão lunar. Os astronautas terão de receber formação sobre como operar, manter e reparar sistemas robóticos para extracção, transporte e processamento de recursos.
Procedimentos de emergência: Em caso de emergência, os astronautas devem ser treinados em procedimentos de emergência, tais como a resposta a falhas de equipamento, emergências médicas, regras de evacuação e procedimentos de manutenção manual em condições extremas de falha total.
Treino psicológico: Os astronautas passarão longos períodos num ambiente confinado e isolado, durante quase seis meses, o que pode provocar stress psicológico. Para manter a saúde mental e emocional dos astronautas, será necessária formação em técnicas de gestão do stress, formação de equipas e competências de comunicação.
Os veículos espaciais que vão ser utilizados durante a nossa missão à Lua são rovers e robôs, mas também o vaivém espacial Orion, com o qual vamos transportar carga para construir a colónia e trazer os astronautas. A frota de rovers é composta por:
Veículo de carga que transporta regolito para o laboratório ou carga do vaivém espacial.
Rover para tripulação, tem capacidade para dois astronautas e pode viajar longas distâncias, estando equipado com painéis solares e baterias e também com suporte básico de vida.
Robô mineiro para regolitos
Robô de manutenção para reparação de rover's ou instalações.
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