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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: Boscosmos

Publiczne Salezjańskie Liceum Ogólnokształcące  Cracóvia    Polónia 17 a 18 anos de idade Design Altamente Recomendado - Estados membros da ESA e Canadá

Visualizador externo para projecto 3d

Descrição do projecto

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Descreva o seu projecto de Acampamento Lunar.

O nosso projecto surgiu na sequência da cooperação entre cinco amigos imaginativos e enérgicos: Magdalena, Szymon, Jakub, Albert e Krzysztof. Há muito que nos interessamos por astronomia, pelo que ficámos encantados com a oportunidade de conceber a nossa própria base lunar. A realização exigiu três meses de trabalho árduo e frutuoso. Queríamos que o nosso projecto fosse o mais exacto possível e potencialmente útil para a agência espacial, por isso recorremos à ajuda de especialistas - o nosso mentor, astrofísico da Academia Polaca de Ciências e o seu colega especializado na construção de túneis. Decidimos construir um complexo de dois níveis na borda da cratera Shackleton, perto do pólo sul lunar. O nosso projecto caracteriza-se pelo minimalismo e utilidade, mas simultaneamente dá importância ao conforto dos astronautas, tanto físico como mental. Nas partes seguintes deste relatório, gostaríamos de clarificar muitas questões e demonstrar as nossas escolhas.

Onde quer construir o seu Acampamento Lunar?

Tendo em consideração muitos factores, a Cratera Shackleton tornou-se a nossa escolha de localização. Decidimos construir um complexo de dois níveis na encosta exterior da borda da cratera. A nossa decisão é plenamente justificada e apresenta várias vantagens. Em primeiro lugar, a borda da cratera Shackleton é quase continuamente iluminada pelo sol, o que é propício para o desenvolvimento de uma central fotovoltaica, que seria uma grande fonte de energia. Para além disso, a temperatura nos picos é amena, comparada com a de outros locais da Lua. Em segundo lugar, está localizado no pólo sul da lua, que é susceptível de ter lodos de água lunar. A cratera em si também é suspeita de conter vestígios de água no fundo. Este facto facilitaria significativamente a obtenção deste composto altamente necessário. Em terceiro lugar, devido à construção subterrânea e à cobertura do solo lunar, a base estaria menos exposta a ameaças, como meteoros ou radiação espacial.

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

Vamos construir o túnel no aro utilizando o método neo-austríaco. É muito eficaz, sem consumir demasiados materiais e tempo. Outra vantagem é aproveitar ao máximo a força geológica disponível nas rochas circundantes e estabilizar o túnel. As fases de construção envolvem a colocação de explosivos em fendas preparadas de forma selectiva, a explosão de rochas, a remoção de detritos e o reforço do túnel. É fundamental proteger o equipamento da poeira lunar que se levanta ao rebentar as rochas. Além disso, utilizaremos o regolito lunar na impressão 3D. Desta forma, poderemos fabricar os elementos necessários para a base na Lua. A energia dos painéis solares seria uma fonte de energia adequada para este trabalho. A parte final do trabalho consiste em plantar todas as instalações e equipamentos cruciais na base de dois andares. Poderíamos utilizar cascas de foguetões como base estrutural dentro do túnel.

Água
Alimentação
Electricidade
Ar

A água seria extraída do fundo da cratera, utilizando dois robots especializados da NASA, os RASSORs. Estas escavadoras RC, controladas por astronautas, recolheriam o regolito contendo cristais de água. Depois, seria transportado para a base e sujeito ao processamento térmico descrito no projecto RESOLVE da NASA. Posteriormente, uma parte da água seria mineralizada para consumo. Depois, seria recolhida em recipientes herméticos e escuros, a uma temperatura de 2°C-12°C para evitar a sua deterioração. Este processo, considerando a eficiência máxima de conversão e a concentração de água 3% no regolito, seria capaz de cobrir a demanda humana mensal em cerca de 7,65 horas durante 15 dias.

O nosso projecto inclui a construção de uma estufa lunar, com o objectivo de desenvolver a auto-suficiência. De acordo com o projecto da equipa de investigação da Universidade do Arizona, liderada pelo Prof. Giacomelli, esta estufa produziria 50% das calorias para toda a tripulação. A ideia é cultivar plantas numa sala separada por uma tela de plástico. O sistema contém lâmpadas de vapor de sódio e envelopes para guardar as sementes, omitindo completamente a utilização de solo para o crescimento das plantas. O resto da comida necessária seria fornecida por carne cultivada in vitro, no nosso laboratório. Isto permitiria aos astronautas ter uma dieta equilibrada na Lua.

Para fornecer energia à base, utilizaremos o parque solar na borda da cratera e o regolito. Ao processar o regolito, podemos armazenar a energia térmica nele contida, que depois será fornecida com perdas mínimas por um tubo aquecido com um fluido condutor a um motor Stirling. Este sistema e os painéis fotovoltaicos serão capazes de produzir os 122 kW de energia necessários todos os dias.

Para fornecer ar, utilizaremos a metalólise. Consiste em adicionar cloreto de cálcio (CaCl2) ao regolito, aquecê-lo a 950°C e aplicar electricidade. Obteremos então ligas metálicas e oxigénio. Para a purificação do oxigénio, utilizaremos filtros, que teremos de transportar da Terra. Com quatro toneladas de rocha lunar podemos produzir 1,4 toneladas de oxigénio. Os investigadores calculam que quatro reactores podem produzir uma tonelada de oxigénio por ano, o que nos dá cerca de 83 quilogramas de oxigénio puro por mês. Uma unidade RASSOR terá de funcionar durante mais 3 horas por mês.

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.

As condições ambientais no local que escolhemos são bastante boas quando comparadas com outras partes da Lua, mas ainda muito perigosas para os humanos. Os principais problemas são: baixas temperaturas, radiação espacial e a possibilidade de sermos atingidos por um meteorito. A maior parte da nossa base está escondida na encosta exterior da cratera, coberta por uma espessa camada de regolito lunar. Este constitui um bom escudo contra os meteoritos e a radiação. É também, graças à resistência da rocha lunar à condução térmica, um óptimo isolamento térmico. O segmento da base fora do declive tem uma protecção igualmente boa - paredes feitas de alumínio, aço e MLI.

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

Os seres humanos foram condicionados por milhões de anos de evolução a um ciclo diário de 24 horas. Na base na Lua a situação é bastante diferente. O Sol está sempre a nascer, pelo que os astronautas têm de se adaptar a essas condições e fazer um plano que inclua tempo para dormir, pesquisas, treino e algumas refeições. Após oito horas de sono, a tripulação é acordada todas as manhãs por um alarme. Em seguida, tomam um duche na casa de banho. Depois, os astronautas vestem-se e reúnem-se na sala de jantar para tomar o pequeno-almoço. Este consiste em comida servida em sacos de plástico, legumes e bebidas cuidadosamente consumidas com uma palhinha. De seguida, precisamente uma hora e meia depois da chamada matinal, os astronautas instalam-se para as tarefas que lhes foram atribuídas para o dia. Cada astronauta tem o seu próprio trabalho a fazer, como observar os objectos no céu, realizar experiências para descobrir como funciona o corpo humano no outro planeta, extrair matérias-primas como o regolito lunar com água congelada. É também uma boa altura para fazer investigação para compreender a geologia do leito rochoso da Lua. Há salas especiais dedicadas a estas actividades. De seguida, há uma hora destinada ao almoço e ao descanso. Outra rotina diária é o exercício: duas horas de exercício todos os dias ajudam a manter o tónus muscular. Os astronautas devem também reservar tempo para trabalhos que não podem ser projectados, como a reparação de aparelhos avariados e a preservação do equipamento utilizado fora da base. A comunicação em caso de emergência dentro da estação será muito funcional devido ao sistema especial de altifalantes instalados em toda a base. A sua principal função é reproduzir os sons naturais que podemos ouvir na Terra. Graças a isso, os astronautas poderão manter a sua saúde mental. Será também criado um servidor especial. Este servidor dará aos habitantes da base a possibilidade de se ligarem à Terra através de comunicações via satélite e de participarem em palestras ou conferências. Normalmente, os astronautas dispõem de duas horas por dia para apresentar relatórios aos dirigentes na Terra, contactar com os seus familiares ou participar numa palestra utilizando esse sistema. Quando o dia está a chegar ao fim, ou seja, uma dúzia de horas depois de acordar, a tripulação come o seu último jantar. Antes de se deitarem, os astronautas têm uma hora de tempo livre. Podem enviar alguns e-mails e mensagens para as suas famílias, ver alguns filmes ou simplesmente passar algum tempo juntos a jogar.



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