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.
Bahçeşehir Koleji Fen ve Teknoloji Lisesi Samsun-Turquia Turquia 16, 17, 15 6 / 5 Inglês
Software de desenho 3D: Fusion 360
Posicionámos a base na montanha Malapert, ao contrário do que é habitual. As razões da nossa escolha foram a presença de energia solar na vertente norte da base, que poderia fornecer energia solar, e procurámos protegê-la dos riscos de radiação e de meteoritos que poderiam vir do exterior, utilizando a vertente da lua de forma panorâmica. Na divisão da base em câmaras interiores, adoptámos uma estrutura que se expande de dentro para fora, inspirada no diagrama de Voronoi. Para além disso, o observatório no topo foi inspirado na forma de cúpula das chaminés de fadas. A distribuição do piso da base foi inspirada nos ninhos de formigas devido à eficiência organizacional. Na seleção de materiais, o solo lunar local foi utilizado tanto na estrutura exterior da base como nos seus componentes internos. As necessidades alimentares da base são satisfeitas pelo sistema de agricultura hidropónica vertical. Na produção de energia, foram utilizados métodos de obtenção de combustível líquido a partir de resíduos, produção de energia através da utilização de equipamentos no campo desportivo, obtenção de energia a partir de hélio-3 e produção de energia a partir de betão termoelétrico. Foi considerada a utilização dos métodos de eletrólise da água, fotossíntese de algas e separação criogénica do ar.
Ao construir a nossa base, o nosso principal objetivo é contribuir para as actividades científicas e manter o conforto dos cientistas ao mais alto nível. Pensamos que a nossa base pode concentrar-se fortemente nas actividades de biologia, geologia e astronomia. Os nossos laboratórios para estudos biológicos permitirão que os astronautas continuem os seus estudos nas nossas áreas agrícolas com confiança; nos estudos geológicos, devido à localização da base, o foco será a recolha de amostras e o exame das amostras recolhidas no laboratório.
A localização é uma caraterística fundamental para um acampamento lunar e pensamos que o topo do monte Malapert, no Pólo Sul da Lua, é uma região elegível. Como é sabido, o Pólo Sul é a região mais rica em água. Graças aos seus 5000 m de altura, o monte Malapert tem um ponto dominante sobre o Pólo Sul, o que pode ser útil para futuras missões na zona. A encosta norte do Malapert recebe uma luz solar anual de 87-91% e é bastante produtiva em termos de energia solar. Além disso, a estrutura geomorfológica de Malapert pode ser examinada para compreender melhor o passado geológico da Lua. No entanto, o transporte entre a superfície e Malapert é difícil devido à taxa média de inclinação da montanha, mas utilizaremos uma rota segura para chegar à superfície da Lua. Malapert está longe das condições adversas da superfície e é um local estável, o que facilita a criação de um ambiente habitável para os astronautas.
Uma vez que as condições da superfície da lua são difíceis, está planeada a utilização de braços robóticos adaptados a condições difíceis nas instalações do nosso acampamento lunar. Os rovers devem ter dispositivos que permitam a comunicação. Para além disso, serão utilizados braços robóticos durante o processo de construção. Estarão disponíveis ferramentas de escavação, uma vez que o Monte Malapert precisa de ser perfurado, dependendo do projeto da base lunar. Serão utilizados painéis solares para manter a energia ao máximo durante o processo de construção. O solo lunar será utilizado para a produção dos materiais. Para além disso, inspirámo-nos nas chaminés de fadas da Capadócia, que podemos ver na Turquia, Arménia, Padaria Sérvia, Japão, Taiwanna conceção do nosso projeto. Não só nos inspirámos na forma do chapéu, como também beneficiámos das propriedades de auto-renovação e da estrutura duradoura. Utilizámos o solo lunar na produção do nosso mobiliário de interior.Ao mesmo tempo, criámos a disposição da divisão utilizando o diagrama de voronoi, que nos permite separar um espaço da forma mais eficaz. Em termos de design de interiores, também prestámos atenção à privacidade e ao espaço individual. Por esta razão, no design de interiores, tivemos o cuidado de permitir que os indivíduos tenham os seus próprios quartos privados. Ao mesmo tempo, tivemos o cuidado de que os artigos de mobiliário de design de interiores fossem modulares, tivessem muitas funções e, ao mesmo tempo, fossem de alta qualidade.
As fundações do material de construção da nossa base baseiam-se no solo lunar e na liga metálica obtida do solo lunar. A extração da liga metálica do solo lunar é chamada "Eletrólise do Regolito Fundido". Na estrutura da base encontram-se metais como o ferro, o magnésio, o titânio, o alumínio e o silício. A base, que avalia a resistência dos seus materiais de base, está altamente protegida contra factores externos. O acampamento também abrigará a proteção da montanha, uma vez que partes seleccionadas do acampamento serão localizadas no interior do Monte Malapert, utilizando a técnica de escultura. Uma vez que nas bases algumas partes se encontram no interior da montanha, existe um elevado grau de proteção. Estamos conscientes de que podem existir níveis elevados de calor na superfície da lua, mas a nossa base está a salvo deles porque está localizada num local mais elevado do que a superfície da lua. A localização do observatório no último andar do acampamento foi inspirada nas "chaminés de fada" e a razão para isso é o facto de as chaminés de fada existirem na Turquia,Arménia, Padaria Sérvia, Japão, Taiwan não foram destruídas até hoje. Para além disso, a utilização de recursos locais como matérias-primas no mobiliário interior da nossa base, como nas chaminés de fada, também permitiu a durabilidade do interior. Na estruturação exterior da base, a figura geométrica frustum, que é uma figura sólida constituída pela parte inferior de um cone ou pirâmide, cujo topo foi cortado por um plano paralelo à base, foi utilizada como suporte adicional da base.
Água: o sistema basear-se-á no gelo de água existente na Lua. O nosso acampamento situa-se em Malapert, perto de recursos hídricos, necessitaremos de rovers específicos para a extração e transporte de água. Também faremos estudos de campo para novos recursos de água com estes rovers. Devido à escassez de água, toda a água utilizada terá de ser refinada para ser reutilizada, de modo a criar um abastecimento de água autossuficiente e circulante para o acampamento.
Alimentação: Uma alimentação saudável e equilibrada é muito importante para os astronautas e investigadores na base lunar. Por isso, tirámos partido do sistema de agricultura hidropónica, que é um dos métodos de cultivo sem solo na nossa base lunar e cuja produtividade é muito superior à da agricultura no solo. Com este sistema, a produção de produtos como ervilhas, soja e lentilhas, que são necessários para a ingestão nutricional diária dos astronautas.
Ar: Eletrólise; a eletricidade é aplicada e o oxigénio é separado. Outra vantagem deste método é que, no final do processo, a liga metálica pode ser utilizada para outras necessidades da base. Outro método é a separação criogénica do ar, que remove o azoto puro e o oxigénio do ar. Em terceiro lugar, é utilizada a spirulina platensis. A produção de oxigénio será utilizada como resultado da fotossíntese através da utilização de luzes led. Por fim, o ar oxigenado produzido será fornecido ao sistema de ventilação superior.
Energia: Foi utilizado o método de pirólise integrada, uma técnica comum utilizada para converter resíduos de plástico em energia sob a forma de combustíveis sólidos, líquidos e gasosos. A energia é obtida a partir do equipamento desportivo da sala de desporto do campo, utilizando um inversor. A energia do hélio-3 é obtida a partir do hélio obtido na extração da poeira lunar. A montanha de Malapert é muito eficiente em termos de energia solar. Aumentámos o rendimento energético aumentando a área de superfície dos painéis solares através da utilização do diagrama de voronoi nas células solares.
A gestão de resíduos é de grande importância na nossa base lunar. Para isso, temos de separar corretamente os resíduos que utilizamos desde o primeiro dia. Podemos converter os resíduos orgânicos em calor e amoníaco com um método de compostagem chamado compostagem anaeróbica, e o metano pode ser utilizado como combustível de foguetão no sistema de aquecimento da base de aquecimento. Quando processamos corretamente resíduos como o metal e o plástico, estes podem ser utilizados como filamentos em impressoras 3D e utilizados para produzir as nossas novas necessidades. Pelo menos tão importante como converter corretamente os nossos cliques, será fazer o planeamento correto para evitar desperdícios e utilizar os materiais que temos durante muito tempo.
É importante para nós que as pistas que serão transferidas para o mundo na base lunar e que serão retiradas do mundo sejam fluentes e compreensíveis. Por esta razão, utilizámos a comunicação terra-lua-terra (EME), também conhecida como "moon jump", para tornar a comunicação fluente. Decidiu-se usar esta técnica utilizando a caraterística de reflexão do sinal da Lua. É importante para nós que as pistas que serão transferidas para o mundo na base lunar e que serão retiradas do mundo sejam fluentes e compreensíveis. 4 métodos gerais geralmente fornecem comunicação Terra-Lua-Terra. A comunicação é feita através dos reflectores a serem instalados na Lua, da estação emissora na Terra, dos sinais reflectidos nos reflectores e das estações receptoras no lado da Terra.
No nosso acampamento lunar, pensamos que ser versátil é muito importante e orientamos o nosso trabalho com este lema. Mencionámos que a nossa base acolherá a investigação de cinco astronautas em condições normais. Estes astronautas estão divididos em grupos de acordo com as suas áreas de estudo. Dois astronautas estarão envolvidos em actividades de geologia, dois astronautas em actividades de astronomia e outro astronauta em medicina. Uma vez que o nosso acampamento lunar se situa junto a uma montanha chamada "a montanha Malapert", teremos a oportunidade de conhecer muitos tipos diferentes de rochas metamórficas. As rochas recolhidas pelos rovers durante o processo de esculpir a montanha serão recolhidas pelos nossos astronautas e levadas para o nosso laboratório de geologia para investigação.
Mencionámos que a nossa base também é inspirada nas chaminés de fada em termos do seu exterior. Existe um centro de observação espacial com diferenças estruturais no último andar da base, semelhante ao topo das chaminés de fada. Uma vez que o centro de observação espacial ocupa um lugar de destaque no nosso acampamento lunar, podemos facilmente dizer que o domínio científico da astronomia é uma área a que foi dada importância. Os nossos dois astronautas, que possuem um elevado nível de conhecimentos em astronomia e observações espaciais, realizarão as suas actividades no observatório.
Estamos conscientes da importância que deve ser dada a questões como a propagação de epidemias no espaço. No nosso acampamento lunar, existe uma sala de quarentena especificamente dedicada a esta situação. Para poder trabalhar tanto nesta sala como na enfermaria, um dos nossos astronautas irá aprofundar os seus conhecimentos no domínio da medicina.
Tal como os astronautas devem ter um programa de treino durante a missão lunar, também eles precisam de se preparar para entrar na Lua com um programa de treino sério. Em primeiro lugar, há algumas formações básicas, tais como: aprender procedimentos de emergência, sistemas de naves espaciais e técnicas de caminhada no espaço. Depois de conhecerem essas técnicas a nível profissional, podem aprofundar as suas áreas científicas específicas, como a astronomia ou a medicina. Os astronautas também são testados antes de serem seleccionados para a missão lunar, para verificar se estão física e mentalmente aptos a realizar as tarefas. Há peritos que testam as suas condições físicas e psiquiatras que dizem se os astronautas estão ou não preparados. Os astronautas devem ser treinados para obterem acções sérias de trabalho em equipa, porque não estarão sozinhos na missão à Lua e também não podem ficar com saudades de casa. Como o nosso acampamento se situa na montanha "Malapert", os astronautas devem ser treinados a viver em zonas mais altas. Os astronautas têm de escolher cuidadosamente alguns objectos pequenos para levar para a Lua. Estes objectos podem ter algum significado emocional para eles ou podem ser apenas para passar o tempo no espaço. Depois de aterrarem na Lua, os astronautas têm de treinar pelo menos duas horas por dia, num esforço para evitar a perda de massa óssea e muscular enquanto vivem em microgravidade. Podem fazer exercícios de cardio numa passadeira ou bicicleta ou levantar pesos, por exemplo. Além disso, para mencionar o final da missão lunar, os astronautas precisam de fazer uma reabilitação pós-missão para os ajudar a adaptarem-se à Terra.
Os dispositivos a utilizar devem ser preferidos de acordo com as necessidades e desejos das actividades científicas a realizar na estação. Os veículos que trabalharão no domínio da biologia e das ciências da terra dispõem de um braço robótico para recolher amostras e de um reservatório para as armazenar. É importante que os veículos que vão extrair água sejam especialmente concebidos e tenham áreas de armazenamento. O rover que fará a varredura da superfície da lua também deve fazer parte da equipa científica. Ao trazer os veículos para a Lua no mundo, eles serão facilmente transportados e montados na Lua devido à sua estrutura modular. Em caso de danos em qualquer ponto do veículo, será fácil de reparar, uma vez que as peças são modulares.
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