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.
Segundo lugar - Estados membros da ESA
Liceu Bartholdi Colmar-Grand Est França 18, 17 6 / 2 Inglês
Software de desenho 3D: Blender
Stephen Hawkings afirmou que "confinar a nossa atenção aos assuntos terrestres seria limitar o espírito humano".
Com esta citação em mente, concebemos a nova casa da humanidade, Héstia. Hestia é composta por numerosos módulos lunares de seis lados, que conferem o máximo de benefícios de todas as formas imagináveis. Cada um deles é autossuficiente e está ligado aos outros graças a câmaras de ar que regulam a pressão e impedem a propagação de acidentes. Hestia baseia-se na vontade de criar uma base optimizada.
Em primeiro lugar, há uma área dedicada à vida quotidiana dos astronautas com um grande módulo, chamado "módulo principal", que é composto pela cozinha, pelos fatos espaciais e pelos meios de comunicação com a Terra. Depois, uma outra área dedicada ao trabalho, composta por módulos de cultivo, armazenamento e laboratório.
O bem-estar dos astronautas é importante, por isso pensámos num módulo de relaxamento com um teto de vidro que se abre para o espaço. Se os astronautas se sentirem limitados, este módulo lunar é uma forma de se acalmarem e admirarem a vastidão do nosso mundo.
Por fim, no exterior da base haverá pequenas bacias reservadas à eletrólise da água e do regolito lunar e à produção de eletricidade, graças a painéis solares.
Assim, Hestia é uma base segura, óptima e agradável.
A nossa missão tem dois objectivos. O primeiro é estudar se a humanidade pode viver, adaptar-se e evoluir noutro corpo celeste que não a Terra.
A missão Hécate I será a implementação e o arranque do Hestia, enquanto a Hécate II consiste na chegada dos astronautas. Esta última permitir-nos-á descobrir e explorar a Lua para conhecer bem as suas características e conquistar o satélite do planeta azul. É aqui que reside o nosso segundo objetivo.
Assim, a aprendizagem sobre a Lua permite-nos conhecer melhor os outros corpos celestes e permite o progresso das ciências do universo.
Além disso, Héstia é o primeiro passo para perspectivas maiores. Com efeito, depois de Héstia, poderemos criar outras bases com objectivos diferentes, como a montagem de foguetões espaciais que não poderiam partir da Terra e lançá-los a partir da Lua. Deste modo, o nosso satélite servirá para construir foguetões espaciais que cheguem a destinos longínquos.
Escolhemos construir a nossa base nas cristas da cratera Shackleton, localizada perto do Pólo Sul da Lua. Este lugar é perfeito para ver através do nosso projeto.
Este último apresenta vantagens notáveis, como uma fraca amplitude térmica e uma forte taxa de insolação. Esta última confere à base uma produção eléctrica satisfatória.
Além disso, a presença de água em grande quantidade (sob a forma de gelo) é perfeita para satisfazer as necessidades da base, bem como para extrair o hidrogénio, que é de importância vital para a produção de inflamáveis.
Um ponto digno de nota: muitos materiais, que com toda a probabilidade são extraíveis, como o regolito, rodeiam a cratera Shackleton.
Por último, a proximidade da cratera com a bacia do Pólo Sul-Aitken oferece aos astronautas meios de investigação graças às características fora do comum deste local.
Uma primeira missão, intitulada Hécate I, enviará para a Lua o equipamento necessário para a construção da base. A nossa base será construída, a partir das partes mais importantes e sine qua non, graças a robots rovers capazes de transportar cargas pesadas.
A base será dividida em vários espaços por câmaras de ar e será organizada como módulos lunares. Desta forma, é possível estabelecer progressivamente o módulo principal, bem como as partes necessárias à manutenção da vida a bordo. O resto será colocado mais tarde, na sequência do estabelecimento dos astronautas durante a Hécate II.
Queríamos ter uma forma que permitisse uma boa organização do espaço disponível e que fosse fácil de montar. Por conseguinte, escolhemos o hexágono, uma forma que preenche todos os requisitos.
Além disso, para reduzir o custo e o peso global dos nossos módulos, estes serão fabricados com um poliéster Vectran multicamadas muito resistente. Uma vez que os foguetões espaciais aterrem, a única ação necessária é encher os módulos com ozono, que será rapidamente substituído por água proveniente dos glaciares lunares. O chão dos módulos será composto por placas de titânio.
Por último, mas não menos importante, a base será coberta por uma camada de regolito escavado no solo da Lua por um robot portátil.
A base foi concebida para proteger os astronautas e fazê-los evoluir em condições ideais.
O ambiente lunar é hostil, pelo que o poliéster multicamadas, de que são feitos os nossos módulos, responde a esses condicionalismos. É uma proteção eficaz contra os detritos espaciais devido à sua resistência, cinco vezes superior à do aço e dez vezes superior à do alumínio.
Além disso, devido às propriedades insufláveis da base, as camadas externa e interna são separadas por um gás, o ozono, que absorve uma grande parte das radiações UV do sol. Em seguida, este espaço será progressivamente preenchido por água, que é um melhor isolante solar do que o ozono e que proporciona uma hermeticidade satisfatória.
Além disso, será colocada outra proteção à volta da nossa base: o regolito. O regolito actuará como um escudo que alivia as radiações solares.
Para evitar infecções e a acumulação de poeira na base, serão construídas salas de esterilização em frente a cada entrada e entre os módulos utilizados para o cultivo. Além disso, se houver uma fuga ou uma avaria, todos os módulos não serão afectados, porque cada um será independente dos outros. O risco de propagação do perigo é agora anulado. Cada módulo é dividido por uma câmara de descompressão.
Por último, os módulos onde podem ocorrer incidentes, por exemplo, os laboratórios ou o centro elétrico, foram colocados à parte para que, se algo acontecer, não afecte o módulo principal.
O acesso aos recursos para satisfazer as necessidades humanas é uma aposta importante para o sucesso de Hestia.
Primeiro, os alimentos serão trazidos da Terra e, quando a Hécate II estiver instalada e operacional, todos os vegetais serão cultivados no local. A base só terá produtos que sejam fáceis de cultivar quando o espaço e o tempo são limitados. Tivemos de pensar na quantidade que pode ser produzida, bem como nas necessidades de água e fertilizantes. Alguns legumes requerem pouca ou nenhuma água e fertilizante (batatas, lentilhas, beterraba vermelha, feijão verde, espinafres e frutos vermelhos). Para imitar as estações do ano, serão colocadas lâmpadas UV em cada cultura sobreposta, optimizando assim o espaço limitado da base lunar. Provavelmente, planeámos fazer piscicultura. Os astronautas terão acesso à água graças ao gelo presente no solo lunar.
Um rover aquecerá o gelo sujo, previamente perfurado, com a ajuda de painéis solares, até este derreter. Quer a água seja utilizada nos duches, nas máquinas ou produzida pela transpiração dos astronautas, será reciclada graças a filtrações, até voltar a ser totalmente utilizável. Será armazenada em módulos especialmente concebidos para o efeito.
O ar e a eletricidade são igualmente vitais para o bom funcionamento da missão - e para a sobrevivência dos astronautas - a longo prazo. A água, mais uma vez, está a ser utilizada. Com efeito, a eletricidade, tal como o ar, será produzida por pequenas bacias onde se efectua a eletrólise da água e nas quais serão colocados painéis solares.
Outra máquina fará com que a eletricidade e o ar passem pela base. Enquanto a eletricidade é armazenada num módulo, o ar atravessa a base, sendo depois reciclado para reutilização.
Outra aposta importante dos bons procedimentos da missão é reutilizar ao máximo os seus resíduos, a fim de garantir uma maior independência em relação ao Planeta Azul. Por isso, é necessário reciclar a urina como as fezes para garantir a sustentabilidade de Héstia.
A urina será purificada por filtragem com o objetivo de ser consumida novamente. A água é vital para os astronautas e, de um modo geral, um recurso precioso para os seres humanos. Ser capaz de a produzir desta forma é um trunfo importante.
Quanto às fezes, serão utilizadas como fertilizante para o crescimento das plantações no interior da base. De facto, os excrementos, sob a égide de uma utilização sensata e adicionados a outros fertilizantes naturais, são uma forma satisfatória de produzir quantidades de fertilizante na Lua.
Estes métodos proporcionam uma verdadeira autonomia aos astronautas.
Na cratera Shackleton, é impossível manter contacto direto com a Terra, mesmo utilizando antenas parabólicas.
De facto, devido à revolução da Lua em torno da Terra, a cratera Shackleton não é frequentemente visível e permanece oculta durante a maior parte dos períodos. Para ultrapassar este facto, é necessário colocar um satélite geoestacionário de retransmissão no local onde se encontra a cratera Shackleton, orientado a 30° da Terra em relação à cratera, que transmitirá os dados de comunicação do Hestia aos satélites TDRS (Tracking and Data Relay Satellites). Desta forma, o Hestia manterá uma comunicação quase contínua com a Terra (podem ocorrer algumas interrupções quando a comunicação muda para outro satélite TDRS).
Para outras bases lunares num raio de 100 km de Hestia, os walkie-talkies são utilizáveis. E para distâncias superiores a 100 km, poderemos colocar antenas parabólicas em cada base e comunicar através do sistema de satélites.
As experiências efectuadas durante a missão Hecate II incluirão o seguinte;
- Estudo do comportamento das plantas: comparar a velocidade e a qualidade do crescimento com as medidas na Terra, estudar a influência da baixa gravidade na germinação e no rendimento, observação do crescimento num substrato composto por solo lunar: as necessidades nutricionais das plantas são satisfeitas?
- Estudo da composição do solo lunar: procura de eventuais metais pesados ou minerais que apresentem riscos para a saúde dos astronautas, nomeadamente em caso de consumo de plantas cultivadas num substrato que contenha solo lunar.
- Estudo da estrutura interna da Lua (natureza e densidade dos materiais) graças à propagação de ondas sísmicas, com o objetivo de encontrar recursos exploráveis.
- Exploração dos arredores da base para cartografar as extensões de gelo exploráveis.
- Estudo do comportamento dos organismos unicelulares :
¤ O Physarum polycephalum: comparação dos resultados com os obtidos na Terra e na ISS.
Levedura de panificação (Saccharomyces cerevisiae): influência da baixa gravidade no processo de fabrico do pão.
- Análise diária do sono da tripulação: relógio biológico, qualidade do sono, reação à mudança do ciclo dia-noite.
- Estudo do efeito da baixa gravidade sobre o funcionamento do corpo humano: atividade cerebral e cardíaca, circulação sanguínea, comportamento muscular, capacidade respiratória, digestão, trânsito intestinal, atividade renal, microbiota.
- Estudo do ciclo de vida da larva da farinha amarela (Tenebrio molitor): a fase larvar (larva da farinha) é uma fonte de proteínas para os astronautas.
- Estudar projectos que permitam aos alunos da Terra realizar experiências simples para comparar os seus resultados com os obtidos na Lua.
Durante uma missão na Lua, é vital ser capaz de se adaptar a um novo ambiente hostil e imprevisível e saber reagir corretamente a qualquer situação inesperada. É por isso que a tripulação da missão Hécate deve seguir um longo e rigoroso programa de formação. Este programa consiste em cursos de formação para aperfeiçoar o seu domínio do inglês e do russo, espeleologia, treino de sobrevivência e longos períodos de estadia simulada na Lua.
De facto, aprender inglês e russo permite que a tripulação comunique mais facilmente.
Quanto aos cursos de espeleologia, parece importante saber como evoluir em grutas ou túneis, para facilitar as explorações subterrâneas da Lua, onde os astronautas irão completar com sucesso as suas pesquisas.
Além disso, é essencial que saibam viver de forma autónoma durante longos períodos, devido ao facto de ser impossível ajudar rapidamente os astronautas quando estão na Lua (situada a mais de 380 000 km da Terra). É por isso que os quatro membros da missão terão de passar por períodos de vida simulada na base, onde o seu modo de vida lunar será reconstruído na Terra. Assim, a tripulação habituar-se-á ao equipamento utilizado na sua futura base, ao seu futuro fato e aprenderá a viver em conjunto durante longos períodos.
Estes cursos de formação não terão lugar no Utah ou em Israel, como acontece com a preparação para a vida em Marte, mas na Antárctida, onde o clima frio, isolado e rochoso do deserto é semelhante ao da Lua. Para além disso, o terreno íngreme, rochoso e gelado é também uma boa forma de testar os veículos que os astronautas utilizarão na Lua.
Para enviar todo o equipamento necessário para a criação da base na Lua e para a tripulação, planeámos enviar dois foguetões diferentes (Hécate I e II). O primeiro levará o equipamento para a construção da base, bem como vários rovers, enquanto o segundo levará a tripulação.
À sua chegada, o mínimo necessário já terá sido montado pelos rovers enviados pelo primeiro foguetão. Alguns destes rovers terão de cobrir a base com regolito, uma proteção natural contra a radiação cósmica.
Outros rovers serão utilizados para recuperar gelo do solo lunar, que será depois derretido e transportado para a base.
Finalmente, duas pessoas no mesmo rover explorarão a Lua, primeiro durante algumas horas devido à dificuldade de conduzir no solo lunar.
Só quando estivermos bem estabelecidos é que poderemos ir mais longe e com maior duração.
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