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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: Procyon

Escola Secundária Domingos Sequeira  Leiria    Portugal 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.

O nosso projecto consistirá num módulo principal no subsolo no qual os astronautas viverão e executarão as suas tarefas. Este módulo tem 2 andares, no inferior existem 7 sectores: um quarto, uma zona de cozinha, uma zona de lazer, uma casa de banho, uma saída e uma sala principal com todos os controlos. No primeiro andar haverá uma área para cultivar plantas, algas, fungos e invertebrados (insectos e minhocas). Todos os sectores são concebidos em forma hexagonal. A sala com os controlos fica no meio do módulo para que todos possam ter acesso em cada sector.
Haverá também 3 sistemas: um eléctrico (inclui um reactor nuclear e um sistema fotovoltaico - através de painéis colocados à superfície), um gerador de água e um sistema de reciclagem (que limpa a água já usada).

Onde quer construir o seu Acampamento Lunar?

Queremos construir o nosso Campo Lunar numa cratera, no pólo sul, porque ao estar dentro de uma cratera estamos parcialmente protegidos dos ventos solares, da radiação cósmica galáctica e de possíveis meteoritos. Deve ser no sul porque é onde há água gelada que pode ser transformada em água líquida e onde será mais fácil alcançar as áreas mais profundas da crosta, devido à profundidade da cratera, permitindo a exploração de gelo e minerais hidratados.
Além disso, nesta área, nas crateras, durante o dia, a luz não é directa, portanto, as temperaturas não serão elevadas pondo em risco a função dos painéis solares e outros equipamentos eléctricos. Embora haja apenas luz indirecta, esta é essencial para desenvolver todas as tarefas do astronauta.

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

O nosso Moon Camp será construído em fases. Quando os astronautas chegarem, colocarão o módulo de sobrevivência da Lua (que faz parte da nave espacial que usaram para ir à Lua).
Em segundo lugar, construirão o primeiro andar com módulos singulares e protegidos. As paredes serão construídas com pedras de solo da lua e serão "coladas" com um cimento formado com o regolito da lua e água. Estas paredes serão tanto no interior como no exterior cobertas com uma tinta de borracha acrílica para a impermeabilizar. O mobiliário e o equipamento de cada módulo serão construídos por impressoras 3D programadas antes do lançamento na Terra.

Água
Alimentação
Electricidade
Ar

A água é fundamental para a vida, pelo que a sua utilização deve ser monitorizada a todo o momento. Desta forma, a água será fornecida pela remoção da água residual incrustada nas rochas; pela remoção de água de minerais hidratados, rególitos e gelo; pela recuperação e realização de tratamentos de água limpa; pela transformação de água poluída em água potável através da utilização de processos biológicos. Para fornecer água, vai ser instalada uma estação de tratamento de água e vai ser utilizado gelo das regiões polares. Este gelo será obtido utilizando uma broca especial que deverá ir até 2 metros abaixo da superfície da lua.

No início, os astronautas terão de sobreviver com os maintments trazidos da Terra. Estes recursos serão progressivamente substituídos por plantas, algas marinhas, fungos e invertebrados cultivados num sistema de produção de alimentos e "carne" produzida por produção celular através de bioreactores. A auto-suficiência é fingida para ser alcançada num ano. A produção de alimentos será feita em caixas empilhadas verticalmente. As plantas estarão em túneis de ligação.
É esperado que um astronauta consuma 3200kcal por dia. As necessidades alimentares serão de aproximadamente 635 kg por ano por pessoa, o que significa 3175 kg por ano (considerando os 5 astronautas).

As principais fontes de energia serão a energia solar - captada através de painéis solares - e também a energia nuclear - fornecida por micro reactores nucleares. Outra fonte de energia a considerar é a energia térmica. A inexistência de vento na Lua permite a retenção do calor no rególito da Lua que será utilizado num processo semelhante a um sistema de bomba de calor. A exploração térmica será optimizada através da adição de um conjunto de lentes e espelhos especiais que ajudarão a controlar a temperatura no interior e a aquecer a água.

A maior parte da água será obtida através da electrólise da água. Outra forma de ter ar é utilizando plantas e algas marinhas para produzir oxigénio e utilizando um sistema de tratamento de ar, utilizando um sistema de membrana que separa a água em excesso do ar e dos poluentes. Além disso, o dióxido de carbono formado na respiração celular será utilizado para criar água utilizando o hidrogénio da hidrólise da água (num processo que ainda está em desenvolvimento).

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.

Vamos instalar um módulo subterrâneo de sobrevivência no qual o navio de transporte se encaixará. O buraco será feito após a perfuração da superfície da lua. Vamos utilizar rególito no topo das estruturas para proteger dos meteoritos, ventos solares e radiação perigosa. Esta área deve ser a mais segura. Será coberta com alumínio e outras camadas de materiais isolantes e terá provisões alimentares durante mais de 6 meses (tempo necessário para um salvamento).
Os astronautas também terão coletes para andar lá fora com micro camadas de materiais como o nylon, neoprene, borracha, Mylar aluminizado, Dacron, Kapton, Teflon, que protegem do calor, regulam a pressão e protegem contra incêndios e partículas cósmicas.

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

A selecção do astronauta deve ser rigorosa, para garantir que os escolhidos sejam física e mentalmente capazes. Apesar do que a maioria das pessoas pensa, um dia na Lua é cansativo. Na equipa tem de haver companhia, paciência, confiança e altruísmo. Há muitas tarefas diferentes a fazer a partir das diferentes áreas. Desta forma, deve haver pessoas especializadas na maioria delas, para que nenhuma seja menos trabalhada. É ainda necessário que todos tenham algum conhecimento de outras áreas, em caso de emergência. Portanto, todos os astronautas terão um horário rigoroso que inclui períodos de sono e refeições semelhantes aos da Terra, ou seja, cerca de 8 horas de sono e 4 a 5 refeições por dia (10-30 minutos cada), bem como a sua higiene pessoal. Durante o resto do dia, as actividades não serão fixas. A maior parte do tempo será gasto em investigação. Propomos que, em primeiro lugar, sejam enviados 5 astronautas (pelo menos) porque há 4 tarefas que consideramos vitais e uma deve ser o líder (deve haver uma hierarquia). Na sala de controlo principal, eles poderão estabelecer chamadas com pessoas na Terra, haverá um controlo geral da residência (temperatura, humidade, níveis de gás, radiações e partículas que chegam à estação lunar), um controlo do sistema eléctrico e um controlo dos módulos relacionados com alimentação e sustentabilidade (reciclagem da água e produção de energia da forma mais sustentável). Os astronautas também vão ter um período de lazer de 3 horas. Os passeios fora da estação são exaustivos, pelo que é necessário fazer exercício (no módulo de lazer onde vai haver duas passadeiras e um equipamento de musculação) durante pelo menos 2 horas por dia. Na hora de duração, vão poder jogar jogos que melhoram a concentração e a capacidade de pensamento, como o xadrez, e falar com pessoas na Terra (família, escolas e universidades). É necessário que este horário seja seguido e que eles façam turnos para que o centro de controlo não seja deixado sozinho durante mais de uma hora.



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