acampamento_da_lua

Moon Camp Pioneers Galeria 2019-2020

No Moon Camp Pioneers a missão de cada equipa é conceber em 3D um Campo Lunar completo usando a Fusão 360. Têm também de explicar como irão utilizar os recursos locais, proteger os astronautas do perigo do espaço e descrever as instalações de vida e de trabalho.

Equipa: Cyber_Hogs

Palatul Copiilor Cluj  Cluj-Napoca    Roménia 15 a 16 anos de idade

Visualizador externo para projecto 3d

Descrição do projecto

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Descreva o seu projecto de Acampamento Lunar.

A base que concebemos, é uma estrutura de três níveis, com um módulo insuflável independente em cada nível. Todos os módulos estão ligados a um poço de elevador/escada. O raio dos módulos deve ser adaptado à topografia local, provavelmente cerca de 5-6 metros com 3,5-3,7 metros de altura máxima. Todos os três módulos serão pressurizados separadamente.
No eixo vertical, deve medir 8 a 10 metros no subsolo. A estrutura da cúpula de superfície (não o módulo insuflável) terá a forma de um hemisfério. O tamanho real deve ser decidido após a digitalização original do local, provavelmente não mais de 7 metros de diâmetro, sem contar com as extensões semicilíndricas para cobrir as câmaras de ar.
Toda a ideia de utilizar tubos de lava baseia-se na possibilidade de ampliar a estrutura dentro da rede de túneis subterrâneos potenciais. Com o tempo, uma cadeia contínua de módulos insufláveis poderia irradiar a partir destes pontos de entrada.

Onde quer construir o seu Acampamento Lunar?

Consideramos que a melhor localização para uma Base Lunar permanente é a cratera de Philolaus, posicionada a 72,1 N; 32,4 W. As datas de PC da era Copérnica, e os depósitos de fusão de impacto na sua parte centro-oriental estão entre os fluxos de lava mais jovens descobertos na Lua, o que significa que o eixo de acesso aos tubos de lava poderia ser suficientemente estável. As observações revelaram a existência de veios relativamente circulares, interpretados como clarabóias dos tubos de lava ou características de pós-fluxo. Não foi possível encontrar veios mais próximos do Pólo. Isto pode ser o acesso a vazios subterrâneos e redes potencialmente vastas de cavidades subterrâneas maiores isoladas das condições ambientais da superfície lunar. Foram identificadas várias áreas relativamente horizontais e lisas, adequadas como locais de aterragem no chão da Cratera de Philolaus, perto dos locais dos poços de tubos de lava. A comunicação terrestre é possível porque é directamente visível da maioria dos locais da Cratera de Philolaus.

Como planeia construir o seu Acampamento Lunar? Descreva as técnicas e materiais que utilizaria.

Vamos utilizar uma missão em duas fases.
A primeira fase será robotizada, contendo um número de unidades autónomas capazes de ligar entre si, reforçar o eixo e construir a cúpula exterior. O material utilizado será regolito lunar sinterizado por calor, utilizando microondas ou lasers. As técnicas de impressão devem ser as mesmas utilizadas na cerâmica antiga, uma espiral ascendente, com a camada superior a construir sobre a inferior. Dentro do poço haverá uma estrutura de três níveis Para os pavimentos, decidimos que a melhor solução é um sistema de cabos parcialmente elástico ancorado na parede do poço, como uma teia de aranha. A tripulação terá de inflar os módulos principais e montar os sistemas de ligação.
Os módulos insufláveis carecem de rigidez. Para resolver isto, sugerimos um desenho integrado inspirado por asas de insectos. Haverá uma camada adicional de microtubos arquivados com resina sintética, capaz de rigidez a toda a estrutura

Água
Alimentação
Electricidade
Ar

Desde Luna 24, foram desenvolvidos vários sistemas de extracção, mas todos têm o mesmo princípio básico, aquecer o material para libertar água como gás e capturá-la.
Pretendemos utilizar algo baseado no novo Sistema Avançado de Circuito Fechado da ESA, recentemente concebido pela Airbus. Sistemas semelhantes foram desenvolvidos pela NASA. O CO2 produzido por processos metabólicos será removido da atmosfera dos módulos, reagindo com H2 num reactor de metanização Sabatier, para gerar metano e água. Um ciclo fechado altamente eficiente resultará num encerramento quase completo de O2, o que reduziria significativamente a quantidade necessária de reabastecimento de água.

O espaço atribuído para o módulo do sistema aquapónico é de 6 metros de raio. No centro deve estar o tanque de peixes e camarões e a estrutura de resistência para os tabuleiros de crescimento, em 8-10 níveis. Os tabuleiros devem ser capazes de girar independentemente em torno do centro.
Em torno da aquapónica, crescerão algas castanhas e leveduras. Os tanques de algas e leveduras irão girar sobre um carril circular. Pretendemos utilizar o extracto de alginato como base de bio-enxerto para imprimir alimentos.
O nosso desenho oferece 500m² de área de crescimento, teoricamente suficiente para produzir o suficiente para quatro membros. Tomámos em consideração algumas proteínas animais do aquário peixe/camarão.

Kilopower são reactores de fissão que utilizam urânio 235 para alimentar motores Stirling para gerar electricidade. Cada unidade, deve gerar 1 a 10 KWe. A esperança de vida é de 12 a 15 anos.
O primeiro teste foi realizado em 2017 (KRUSTY), que media menos de 2 metros de altura. O teste foi bem sucedido.
Os geradores termoeléctricos, (geradores do Seebeck), são concebidos para a cúpula exterior. Na Terra, onde as variações de temperatura são pequenas, a eficiência é reduzida, mas na superfície lunar deve funcionar. A energia solar será utilizada na segunda fase, por células de energia impressas no solo por um rover semelhante ao Lunar Vacuum Deposition Paver.

Para transformar dióxido de carbono/água, em oxigénio e glucose, decidimos utilizar um gerador à base de Chlorella. A ideia era conceber uma unidade compacta capaz de sustentar uma pessoa num ambiente selado. Não existe um número predefinido de replicação no genoma dos microrganismos, pelo que se poderia manter uma taxa de reprodução justa. A duração de vida deveria ser limitada apenas por componentes tecnológicos.
O nosso desenho baseia-se nos resultados publicados no Journal of Siberian Federal University. Biologia 1 (2008) 19-39, afirma que um volume de 17 litros de cultura de Chlorella, em 8m² é suficiente para 70kg de massa corporal.

Como planeia construir o seu Acampamento Lunar? Que materiais utilizaria?

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O ambiente na Lua é muito perigoso para os astronautas. Explique como o seu Campo Lunar irá protegê-los.

A protecção tem três componentes, protecção térmica, radiação, e protecção contra meteoritos.
Considerando as temperaturas previstas (dia/noite; sol/ sombra; interior/exterior) e uma série de processos exotérmicos em curso no interior da base, deveria haver um sistema flexível de troca de calor para regular a temperatura.
A primeira camada de protecção contra a radiação será a própria superfície lunar porque a maior parte da base vai ser subterrânea.
A cúpula exterior deve ter uma camada extra de protecção, provavelmente baseada em algum material rico em hidrogénio. Pensamos que o polietileno é a melhor opção.
Para missões de longa duração, deveria haver um sistema de protecção activa. A melhor solução disponível é um escudo de dupla camada, um campo electrostático positivo no exterior, para repelir partículas positivas e um campo magnético negativo no interior.
Não existe uma solução perfeita para protecção contra meteoritos.mas a base é principalmente subterrânea, a cúpula exterior poderia ser coberta com regolito,.

Descreva um dia na Lua para a sua tripulação de astronauta do Campo Lunar.

A nossa tripulação é formada por um médico/psicólogo, um geólogo, um engenheiro estrutural/de minas, um biólogo/especialista em agronomia, um informático, um astrofísico.
A condição médica da tripulação é boa, não foi relatado qualquer problema. Após o pequeno-almoço tomado no módulo do meio, os dados científicos recolhidos são transmitidos à Terra. A tripulação está a receber algumas mensagens pessoais.
O biólogo está a deixar o módulo central para descer no seu laboratório fechado à estufa. O seu estudo sobre a germinação de plantas em condições lunares é vital para a expansão da população de base.
Os tubos de lava representam um espaço perfeito para construir uma verdadeira colónia na Lua, mas a autonomia alimentar e energética é o factor chave.
O astrofísico não está tão feliz, o seu gigantesco radiotelescópio colocado dentro da cratera ainda não está a funcionar bem, pelo que tem de passar o dia a rever dados antigos, para encontrar e resolver os problemas. Há muito trabalho a fazer no interior do módulo inferior, no sistema aquapónico. 20 tabuleiros foram ontem isolados e agora as suas superfícies internas têm de ser limpas e desinfectadas, para serem novamente inseridas no ciclo de crescimento dos alimentos. O informador ainda estava a comer quando um alerta começou a brilhar na sua consola, outra unidade mineira deixou de funcionar. Estas unidades autónomas eram as antigas máquinas utilizadas para imprimir o revestimento interior do poço, e a cúpula exterior é um milagre que ainda está a funcionar. O robô multifuncional deve ser trazido de volta para reparações, e isso significa um passeio pelo exterior. Normalmente, o geólogo é o enviado à superfície, mas desta vez, o médico/psicólogo da tripulação está a sugerir que se deixe o informador fazer o passeio. Ele está a fazer o seu trabalho, a ver o conforto físico da tripulação. O geólogo tem dados suficientes da análise do regolito. Estes dados são enviados para laboratórios terrestres para analisar a actividade solar passada e talvez ligá-la às alterações climáticas históricas. O seu sonho de resolver a crise energética na terra, a extracção de Hélio 3 na superfície lunar, como o "Projecto Artemis" estimou, ainda não é viável. O hélio está lá, nas quantidades previstas, mas na ausência de um elevador Lunar-Espaço, o transporte para a terra será proibitivo. O engenheiro mineiro prepara-se para outra prospecção nos tubos de lava, encontrou um grande depósito de gelo, dentro de uma cúpula natural, debaixo da superfície, está agora a fazer simulações de integridade



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