descoperire imagine interactivă

Galeria de proiecte Moon Camp Pioneers 2022 - 2023

 

În Moon Camp Pioneers, misiunea fiecărei echipe este de a proiecta 3D o tabără lunară completă folosind un software la alegere. De asemenea, trebuie să explice cum vor folosi resursele locale, cum vor proteja astronauții de pericolele spațiului și cum vor descrie spațiile de locuit și de lucru din tabăra lunară.

apollo CVG

Colegiul Vasco da Gama  Lisabona-sintra    Portugalia 17, 18   5 / 4 Portugalia
Software de proiectare 3D: Fusion 360



1.1 - Descrierea proiectului

Acest proiect constă în esență într-o misiune planificată la Lua, cu intenția de a stabili o bază lunară în aceeași locație. Misiunea Apollo CVG va avea ca rezultat o extindere a cunoștințelor despre ființa umană cu privire la Lună, sprijinind progresele științifice legate de aceasta, care nu pot fi investigate atât de detaliat de pe Terra. În acest fel, punctul culminant al misiunii va fi planificarea și construirea unei baze lunare, care va fi utilizată și extinsă pentru generațiile viitoare, permițând explorarea locului unde a fost stabilită și putând descoperi noi funcții ale acesteia, care ar putea exista, chiar și în timpul explorării.
Această bază lunară a fost proiectată cu scopul de a găzdui cinci astronauți, oferindu-le condiții de viață esențiale și facilitându-le explorarea și cercetarea Lunii, impulsionate de cea mai mare apropiere de obiectul de studiu.

1.2 - De ce vrei să construiești o tabără lunară? Explicați scopul principal al taberei dvs. lunare (de exemplu, scopuri științifice, comerciale și/sau turistice).

Obiectivul bazei, după ce va fi finalizată construcția sa, va fi, mai presus de toate, să găzduiască și să asigure protecția a cinci astronauți. Din acest motiv, planificarea sa a fost făcută având ca prioritate principală păstrarea sănătății și a calității vieții ființelor umane care ar putea locui în acest loc.
În momentul în care sunt garantate aceste condiții de viață de bază, va fi posibil să se treacă la o explorare a metodelor alternative pentru a obține accesul mai ușor la resursele naturale din Lua. Inițial, intenția va fi de a investiga potențialele aplicații ale regolului care beneficiază viața umană în Lua, precum și metodele cele mai eficiente de obținere a apei. Ulterior, va fi posibil să începem să explorăm această astră într-o perspectivă mai științifică,
încorporând progresiv o gamă mai largă de subiecte pentru a studia despre Lună.

2.1 - Unde doriți să vă construiți tabăra lunară? Explică-ți alegerea.

Pentru construcția bazei lunare, a fost aleasă o regiune din polul de pe Lună. Această locație prezintă, printre alte avantaje, o perioadă lungă de expunere solară, datorită faptului că este muntoasă.
Studiile recente consideră că "Picos de Luz Eterna" este cel mai bun loc din Lună pentru a fi locuit de un om. Această regiune permite atât producerea de energie în masă din panouri solare, cât și extragerea de apă sub formă de gheață. Acest ghețar poate fi găsit în craterele vizibile, în zone aflate permanent în umbră. În plus, permite de asemenea ca temperatura să nu sufere mari modificări, evitând oscilațiile.
termice.
Pe de altă parte, cum baza lunară va fi localizată în unul dintre polii de pe Lună, va apărea o problemă de restricționare a comunicării cu Terra, în anumite intervale de timp. Cu toate acestea, infrastructurile bazei de pe Lună sunt planificate astfel încât să reducă la minimum aceste circumstanțe.

2.2 - Cum intenționați să vă construiți tabăra lunară? Gândiți-vă cum puteți utiliza resursele naturale ale Lunii și ce materiale ar trebui să aduceți de pe Pământ. Descrieți tehnicile, materialele și opțiunile dumneavoastră de proiectare.

Stabilirea completă a bazei lunare va implica împărțirea acestui proces în două etape.
Prima fază va începe înainte de sosirea astronauților, fiind concretizată cu ajutorul structurilor demontate și a mașinilor programate pentru a fi construite, trimise de pe Terra. Intrarea va avea la bază o structură în formă de cupolă, în timp ce habitaclul principal va avea o formă paralelepipedică. În continuare, aceste structuri vor fi acoperite de o stradă de aproximativ 2 metri de regolitură lunară, de la o imprimantă 3D (trimisă de asemenea de pe Terra). Echipamentele de suport de bază pentru viață, cum ar fi mașinile de procesare a regnului pentru obținerea oxigenului și a apei, panourile solare și satelitul responsabil de comunicații, vor fi transportate direct pe Lună și încorporate în baza de date a locațiilor stabilite pentru acestea.
Odată finalizată această etapă, se va putea trece la pasul următor: instalarea astronauților în baza lunară, pentru a îndeplini sarcinile necesare pentru ca baza să fie finalizată. În plus, aceștia vor trebui să se dedice construcției șoselei, confirmării funcționării corecte a tuturor echipamentelor instalate la distanță și organizării interioarelor, pentru a facilita viața cotidiană a locuitorilor bazei lunare.

2.3 - Cum protejează tabăra voastră lunară și cum oferă astronauților un adăpost împotriva mediului dur al Lunii?

A fost dată o mare importanță protecției astronauților împotriva condițiilor care le îngreunează viața în Lună. Mai presus de toate, a fost necesar să se stabilească o bază lunară, luând măsuri de protecție împotriva mediului înconjurător neospitalier al Lunii: variațiile extreme de temperatură, meteoriții și radiația solară care pătrunde pe suprafața lunară.
În plus, se intenționează să se revizuiască principalele secțiuni ale bazei lunare cu o stradă protectoare produsă cu resurse găsite la fața locului. Această stradă va servi drept scut împotriva radiațiilor, menținând și ajutând la îndeplinirea sarcinilor ocupanților și a diferitelor secțiuni care constituie baza lunară. Pentru a asigura cea mai mare eficiență a scutului, acesta trebuie să fie utilizat ca resursă a regnului lunar (poeira, solo, rochas și alte materiale).
prezente în Lua), amestecându-le cu ureea găsită în urina astronauților, în scopul de a produce o specie de "cimento" care să poată fi utilizată ca acoperire exterioară pe care o pretinde.

3.1 - Cum va asigura tabăra voastră pe Lună accesul durabil al astronauților la nevoile de bază, cum ar fi apa, hrana, aerul și energia?

- Apă
Apa va fi obținută prin intermediul depozitelor de gheață existente în Lua, localizate în regiunile aflate permanent la umbră. Acest ghețar va fi colectat cu ajutorul unor rovere și va fi adăpostit în foraje pentru a elibera apa, supusă ultrafiltrației de flux tangențial și cromatografiei de schimb ionic.
- Comida
Inițial, alimentația va fi asigurată de alimente termoestabilizate.
Ulterior, vor fi plantate leguminoase, plante vegetale, fructe și grâne pe o sobă localizată în baza lunară, pentru a completa alimentația sa. Din cauza condițiilor adverse, care nu permit cultivarea în Lună, se va folosi hidroponia ca tehnică de cultivare. Aceasta nu necesită doar o singură sursă de nutrienți: plantele prosperă datorită unei soluții care conține apă și nutrienți esențiali pentru dezvoltare.
- Ar
Oxigenul va fi extras din regnul lunar, constituit din 40-45% din acest gaz. Procesul de prelucrare a regolitului are la bază un electrolizator de sare de fond. Este necesar să se amestece cu sare de sticlă de calcinată (la 950°C), care acționează ca un electrolit. Prin amestecarea cu curent electric, oxigenul, prezent în regolit sub formă de oxizi minerali sau de sticlă, migrează prin sare și este recuperat sub formă de anod. Un subprodus al acestui proces este metalul, care poate avea diverse aplicații.
- Energia
Principala sursă de energie vor fi panourile solare de pe suprafața lunară. Această planificare ar trebui să se refere la localizarea bazei într-o zonă expusă în permanență la lumina solară. Astfel, această sursă de energie este cea mai indicată, deoarece este regenerabilă și inepuizabilă.
În cazul în care panourile solare sunt afectate sau avariate, pot fi utilizate două forme de furnizare de energie pentru componentele electrice. În primul rând, pentru a menține o rețea de alimentare durabilă, utilizați un ansamblu de baterii conectate la întreaga bază. În cazuri extreme, energia ar trebui să provină de la generatoare de combustibil (importate de pe Terra și stocate în baruri adecvate).

3.2 - Cum se va ocupa tabăra dvs. lunară de deșeurile produse de astronauți pe Lună?

Gestionarea și reciclarea reziduurilor este un alt detaliu pe care trebuie să îl luăm în considerare, deoarece nu ar fi sustenabil să le lăsăm pur și simplu pe suprafața lunară. Din acest motiv, este necesar, în primul rând, să se realizeze o separare a reziduurilor originare: reziduurile organice vor fi supuse unui proces de compostare anaerobică (evitându-se contactul cu aerul), care transformă "gunoiul" în doar fier, ajutând la producerea de căldură și metan, care, la rândul lor, pot fi utilizate ca și combustibil. Reziduurile rămase trebuie să fie introduse inițial, atunci când se începe misiunea, însă această soluție nu este durabilă pe termen lung, motiv pentru care trebuie explorate alte alternative care permit eliminarea reziduurilor produse într-un mod mai durabil. De asemenea, o ipoteză de luat în considerare în viitor va fi incinerarea reziduurilor, în instalații adecvate pentru acest scop și având în vedere resursele disponibile.

3.3 - Cum va menține tabăra voastră lunară comunicațiile cu Pământul și cu alte baze lunare?

În scopul de a asigura menținerea comunicării, construirea unui satelit responsabil de contactul dintre baza lunară și baza de operațiuni de pe Terra.
Din cauza faptului că gravitatea în Lună este destul de instabilă, nu va fi posibil să se plaseze un satelit pe orbita acestuia. În plus, semnalul de pe Terra pe suprafața Lunii este destul de fraged și nu atinge decât faza sa vizibilă, ceea ce face ca acesta să fie puțin util.
În consecință, satelitul responsabil de comunicații va fi fixat la baza lunară la o înălțime semnificativă, pentru a maximiza comunicarea cu centrul de pe Terra. Între astronauți, comunicarea va fi concretizată prin intermediul undelor radio. De asemenea, satelitul ar putea fi utilizat pentru ca astronauții să poată comunica între ei la distanțe mari, în operațiuni pe Lua, servind ca alternativă în caz de eșec.

4.1 - Pe ce subiect(e) științific(e) se va(u) axa cercetarea în Tabăra Lunii? Explicați ce experimente intenționați să faceți pe Lună (de exemplu, în subiecte legate de geologie, mediu cu gravitație redusă, biologie, tehnologie, robotică, astronomie etc.).

Deși, în principiu, obiectivul principal al misiunii este stabilirea astronauților în Lua, ulterior, va fi posibilă explorarea locului dintr-un punct de vedere științific. Pentru această primă misiune, obiectivul a fost de a investiga posibilele aplicații ale regnului lunar, și anume, în ce mod ar putea fi reprodus pentru a beneficia de rămânerea noastră pe Lua, precum și pentru a completa cunoștințele geologice dobândite până acum despre propria planetă Terra.
În această misiune, regolidul lunar va fi folosit în două moduri diferite: nu va servi doar ca material de construcție care conferă o rezistență mai mare la exteriorul bazei lunare, ci va constitui o materie primă din care se va extrage oxigen. Aceste descoperiri științifice au fost făcute pe baza mostrelor de regolit trasate de Lună în ultimele misiuni Apollo efectuate. Astfel, o mai mare apropiere de materialul de studiu
permitirá poderá impulsionar consideravelmente as descobertas científicas relativas a una maior varietate de utilități pe care acesta ar putea să le aibă.

5.1 - Ce ați include în programul dumneavoastră de pregătire a astronauților, pentru a-i pregăti pentru o misiune pe Lună?

Deoarece misiunea Apollo CVG este o misiune de lungă durată, astronauții trebuie să fie capabili să execute o varietate de sarcini, fiind necesar să fie autonomi și să stăpânească mai multe domenii de cunoaștere. În acest tip de misiune, este important ca astronauții să fie folosiți ca medici, cercetători, ingineri, tehnicieni, piloți și geologi.
În plus, se va da atenție la aspectele psihologice ale acestei misiuni, în care echipajul ar putea simți dificultăți asociate cu izolarea implicată de aceasta.
Este necesar să se asigure că astronauții sunt bine informați cu privire la aspectele relevante pentru desfășurarea misiunii, de la normele de securitate care asigură bunăstarea proprie până la funcționarea echipamentelor bazei lunare ca întreg. În acest scop, se va utiliza o realitate virtuală pentru orientarea astronauților, în raport cu modul de acțiune în situații specifice din mediul lunar.
În continuare, va fi fundamentală împărțirea sarcinilor în funcție de tipul de formare pe care îl are fiecare individ, lucru care trebuie luat în considerare și în procesul de selecție a astronauților care ar putea participa la această misiune. Pentru a fi mai specializați în domeniile care le sunt atribuite, aceștia vor fi supuși unui antrenament riguros care le va permite să se pregătească din punct de vedere fizic și psihologic pentru eforturile pe care corpurile lor vor trebui să le suporte în timpul misiunii.

5.2 - De ce vehicule spațiale va avea nevoie viitoarea misiune pe Lună? Descrieți vehiculele găsite în Moon camp și luați în considerare modul în care veți călători spre și de pe Pământ și veți explora noi destinații pe suprafața Lunii.

Pentru a circula pe suprafața lunară, se vor construi două rovere. Primul va permite transportul astronauților și explorarea terenului. Acesta va avea o cabină presurizată și o structură care stabilizează temperatura și protejează împotriva radiațiilor solare, fiind alimentat cu energie electrică prin intermediul panourilor solare.
Celălalt rover va fi autonom și va fi utilizat pentru a extrage gheață și regolit, esențiale pentru viața astronauților. Acesta va fi comandat la distanță și va fi alimentat cu energie electrică, obținută prin intermediul panourilor solare. Va avea un rezervor de stocare pentru transportul de materii prime, prevăzut cu un braț mecanic specializat în extragerea acestora.
Pentru a părăsi Terra, este necesară o navă cu o viteză care să contracareze atracția gravitațională a planetei. A fost construită o platformă de aterizare, care permite menținerea navei pe durata șederii astronauților. În acest moment, este necesar ca vehiculul să se deplaseze pe orbita Lunii pentru ca forța gravitațională a Terrei să atragă nava.

Alte proiecte: