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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: Estação Tango

Escola de Downside/ Escola de Sidcot  Bristol/ Salisbury    Reino Unido 17 a 18 anos de idade

Visualizador externo para projecto 3d

Descrição do projecto

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Descreva o seu projecto de Acampamento Lunar.

A nossa base é um sistema modular de cápsulas, que permite adaptações e expansões fáceis à medida que a base se desenvolve. Também torna a construção e a montagem mais fáceis e eficientes, uma vez que grande parte da base é construída com dimensões normalizadas e está ligada por passagens idênticas para separar o acampamento e oferecer protecção contra incidentes como incêndios e despressurização. A concepção secular de três cúpulas centrais permite imitar a vida quotidiana na Terra, onde os astronautas podem separar a vida doméstica da vida profissional, um aspecto importante para manter um estilo de vida lunar produtivo e saudável. A base seria usada principalmente para fins de investigação e como um assentamento preliminar fora do planeta, para depois ser continuada e imitada como uma base marciana. Por esta razão, concebemos um laboratório extenso que foi concebido para monitorizar a produção de algas e também para armazenar amostras lunares isoladas para análise.

Onde quer construir o seu Acampamento Lunar?

Escolhemos a borda de uma cratera no pólo norte lunar como localização da nossa base lunar. O local encontra-se sob luz solar quase constante e suspeita-se também que tenha grandes reservas de gelo de água. Áreas permanentemente iluminadas pelo sol forneceriam à nossa base lunar energia solar crucial e a capacidade de cultivar algas, que é um componente crítico da nossa base. Além disso, a infra-estrutura pré-existente das crateras é ideal para permitir a escavação do solo lunar e a construção de fundações a partir de regolito impresso em 3D.

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

Como a nossa base é parcialmente subterrânea, começamos por escavar a área e, utilizando o regolito escavado como substituto do betão, imprimimos em 3D as fundações e as paredes das nossas estruturas subterrâneas. A partir daqui, o processo é repetido em toda a base. Utilizando o regolito em pó, imprimimos em 3D um substituto do vidro, comprovadamente mais forte do que o aço e ideal para proteger os nossos astronautas contra asteróides ou detritos. À volta do vidro, planeamos utilizar alumínio para fixar os painéis numa estrutura geodésica para maximizar a resistência. Todos os passadiços da nossa base incorporam a tecnologia "Pavegen" para aumentar a eficiência e reduzir o desperdício de energia em toda a base. Estes painéis devem ser enviados para a base, uma vez que o seu design complexo seria difícil de produzir na base. No entanto, a oficina da base permite que o trabalho de reparação de rotina seja efectuado facilmente. 

Água
Alimentação
Electricidade
Ar

A água é um elemento essencial na nossa base, não apenas para consumo, mas também para higiene e para o nosso sistema de algas. Escolhemos a nossa localização no pólo norte lunar especificamente porque expedições anteriores forneceram provas de grandes reservas de gelo aqui e planeamos tirar partido desta fonte. Estamos a planear escavar o gelo com as mesmas máquinas utilizadas para a construção da base, antes de o processar na base.
Toda a água utilizada na base será reciclada para utilização posterior e os nossos sistemas de algas são especialmente concebidos para o fazer automaticamente.

A primeira fase da nossa fonte de alimento deve ser trazida da terra, e isto será essencial enquanto a base estiver na sua fase inicial e antes dos sistemas de produção de algas estarem a funcionar em pleno. Concebemos unidades de produção de algas e sistemas de processamento em torno do layout da base. Processaremos as algas utilizando as máquinas que projectámos, que desidratarão, moerão e armazenarão as algas para posterior utilização como farinha, nutrientes e suplemento de ovos. Embora sejam necessários mais fornecimentos da terra, espera-se que isto melhore a auto-confiabilidade da base.

Como a energia solar será a nossa principal fonte de energia, colocámos 900 metros quadrados de painéis solares no nosso modelo, e estimamos, com base nos dados da ISS, que isto deverá produzir uma potência quase constante de 85-90kW. No entanto, embora esta seja uma fonte fiável, os painéis podem ficar obscurecidos, pelo que, para complementar, instalámos um sistema de painéis Pavegen à volta da base. A tecnologia Pavegen funciona de tal forma que, quando é aplicada pressão, é produzida energia cinética que pode depois ser transportada à volta da base através de um sistema de cabos instalados na infra-estrutura. Incluímos uma série de baterias no interior da cúpula de serviços públicos que teriam a capacidade de armazenar a energia excedente.

Os nossos sistemas de algas são capazes de remover o CO2 do ar circundante e criar oxigénio como subproduto. Utilizaríamos gelo de água localizado à volta da base e nutrientes recicláveis transportados da terra, para cultivar quantidades infinitas de algas e efectuar uma purificação constante do ar. Os níveis de eficiência e produção do sistema seriam monitorizados a partir da cúpula de utilidades através de um ecrã de controlo. O laboratório da base também teria a capacidade de efectuar testes nas máquinas e monitorizar os sinais de deterioração no ciclo das algas para minimizar a perda de produção.

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.

Como a base foi concebida para ser em grande parte subterrânea, haverá uma protecção natural da superfície da lua. Planeamos utilizar regolito impresso em 3D como substituto do betão, concebido para desviar os meteoritos que se aproximam e a radiação nociva. A estrutura geodésica das cúpulas foi concebida para ser forte e resistir a chuvas de meteoritos e ao impacto de detritos. Além disso, o "vidro" à volta da base será impresso em 3D com regolito da cratera adjacente e está provado que é tão forte como o aço. As passagens à volta da base separam as cápsulas para protecção contra incêndios e despressurização, reduzindo o risco de uma crise "Base Wide".

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

A nossa base seria criada principalmente como uma missão preliminar em preparação para futuras missões marcianas e instalações de investigação. Por conseguinte, a maioria das tarefas a realizar será a monitorização dos impactos psicológicos da missão, o sucesso da base e a realização de experiências científicas no ambiente lunar circundante.

Dentro da área recreativa, projectámos os alojamentos, o ginásio e a cúpula de armazenamento. Formatámos a disposição da Cúpula de Recreio de modo a que o ginásio fique mais baixo no solo do que as outras cúpulas, o que permitirá um ambiente mais fresco para os astronautas fazerem exercício. A concepção de duas camadas na Cúpula de Recreio conduz os astronautas em direcção ao ginásio e promove uma perspectiva positiva do exercício. Depois de começarem o dia nos alojamentos, equipados com uma cozinha, chuveiros e quartos, os astronautas dirigem-se para o ginásio. 

A Cúpula Central actua para unir a base, criando um centro para ela. Ao lado da Cúpula Central encontram-se o Centro de Controlo e a Med Bay. Depois de viajarem para a Cúpula Central, os astronautas assistem a uma ligação vídeo diária com o controlo da missão na Terra. Esta ligação tem dois objectivos principais: permite que os astronautas se mantenham em contacto com amigos e familiares na Terra, ao mesmo tempo que lhes dá a oportunidade de estabelecer uma agenda para o dia e comunicar quaisquer desenvolvimentos que tenham ocorrido. Depois disso, deslocam-se à Med Bay para efectuar exames vitais de rotina através do scanner multifunções e receber quaisquer suplementos, dependendo das necessidades individuais de cada astronauta.

Os astronautas seguem para a Cúpula de Trabalho onde completam as suas tarefas diárias. Na secção de trabalho da base estão localizados o laboratório, a unidade de armazenamento do Rover e a cúpula de utilidades. A Cúpula de Trabalho actua como uma oficina e aqui os astronautas realizam tarefas que vão desde a manutenção à produção de novas peças e dispositivos utilizando máquinas como as impressoras 3D e o cortador CNC. Para além da oficina, os astronautas podem também realizar experiências no laboratório da base. A partir do laboratório, os astronautas podem realizar experiências com amostras lunares, monitorizar a produção e a saúde das algas e utilizar monitores para aceder a registos científicos. 

No final do dia, os astronautas regressavam a "casa" e, depois de frequentarem novamente o ginásio, deviam comer e conviver em conjunto.



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