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.
Colegiul Vasco da Gama Lisabona-sintra Portugalia 17, 18 4 / 1 Portugalia
Software de proiectare 3D: Fusion 360
https://drive.google.com/file/d/1ReZGQIAM1f7LxkjoXMe7X7AYMd2Xy_7U/view?usp=sharing
Proiectul din al doilea semestru de fizică a avut ca obiectiv elaborarea unei baze lunare cu ajutorul unui software de modelare 3D pentru a fi utilizată în Moon Camp Challenge 2023. Echipa a îndeplinit obiectivele stabilite de profesorul de fizică, printre care se numără asigurarea condițiilor de supraviețuire, spații de concentrare, amenajarea de exerciții fizice și un laborator. A fost efectuată o cercetare asupra echipamentelor necesare pentru a garanta alimentarea cu apă, energie, producerea de alimente, protecția împotriva asteroizilor și radiațiilor și crearea unei atmosfere respirabile. Proiectul a fost planificat cu obiective bine definite, ceea ce a dus la dezvoltarea abilităților de lucru în echipă, organizare și modelare 3D în fusion360. Echipa a dobândit caracteristici care vor fi utile în proiectele viitoare.
În cadrul Moon Camp Challenge a fost propusă crearea unui model 3D al unei baze lunare. Baza ar trebui să satisfacă necesitățile de bază ale astronauților, cum ar fi: alimentația, oxigenul, temperatura stabilă, precum și un obiectiv de cercetare în Lună. Obiectivul bazei lunare realizate a fost explorarea producției de energie prin intermediul helio-3, un izotop rar pe Terra, dar care există în cantități semnificative pe Lună. După aceea, helio-3 ar putea fi transportat pe Terra pentru a fi comercializat.
Baza va fi construită în partea laterală a craterului Shackleton, din cauza temperaturilor cele mai apropiate de cele ale acelor de acolo, precum și din cauza apropierii de mari depozite de gheață din fundul craterului. Cavitatea în care va fi construită baza va fi scoasă de robotul Sparky-3. Motivul pentru care baza se află în interiorul unei cavități de pe roca lunară este protecția împotriva radiațiilor solare. În acest sens, există o insolare decentă a regnului lunar, protecție împotriva radiațiilor și apropierea de o sursă de apă.
Baza lunară va fi construită cu un regolit lunar și un aglutinant care va fi importat de pe Terra. În acest fel, ar fi posibil să se protejeze astronauții împotriva radiațiilor și a căderilor de meteoriți și, în același timp, să se asigure un spațiu în nava care va fi ocupată de materialele de construcție.
Baza va fi construită cu un regolit lunar și cu un aglutinant care va fi importat de pe Terra. În acest fel, va fi posibil să se amenajeze un spațiu în interiorul navei și să se ofere bazei o rezistență la radiații și la meteoriți. În exteriorul clădirilor, astronauții vor trebui să se echipeze cu un dispozitiv de protecție.
În această misiune, ar fi necesar ca astronauții să aibă acces la apă potabilă și la alimente. Astfel, baza include o horă în care se plantează alimente care supraviețuiesc în cele mai extreme condiții, bogate în nutrienți și care cresc rapid. Au fost astfel aleși cenușă, batate, alface și, de asemenea, trigo și beterraba sacarina, din care ar fi retras zahăr pentru a produce pâine. De asemenea, vor fi importate 50 kg de sare de pământ. În ceea ce privește apa, vor fi folosite depozitele de gheață din craterul Shackleton. Depozitele de gheață vor fi extrase de unul dintre vehiculele lunare și vor fi ridicate pentru un depozit. Aici, gheața se scurge, ducând apa într-o stație de tratare pentru îndepărtarea impurităților și, ulterior, va fi plasată într-un rezervor cu temperatură regulată. Astfel, apa ar putea fi trimisă către diversele diviziuni ale bazei lunare prin intermediul unor canioane. Pentru a garanta oxigenul în interiorul bazei, se va utiliza un biodigestor care transformă gunoiul în hidrogen. Hidrogenul se va uni cu dioxidul de carbon expirat de astronauți și va da naștere la apă și monoxid de carbon. Se înregistrează o scădere a temperaturii pentru a lichida apa și, ulterior, pentru a se electroliza, dând naștere la oxigen și hidrogen. Hidrogenul este reutilizat în cadrul procesului, în timp ce oxigenul este distribuit în mai multe diviziuni ale bazei. Se face o reciclare, existând 3 containere mari pentru a pune gunoiul. În ceea ce privește energia, baza are panouri solare ca sursă viabilă de energie și, în viitor, va avea un centru de fuziune nucleară pentru a putea transforma helio 3 în energie electrică.
Biodigestorul utilizează reziduurile produse de bază pentru a produce hidrogen. Hidrogenul este trimis printr-un tub până la un ventilator, unde va reacționa cu dioxidul de carbon expulzat de astronauți, generând vapori de apă și monoxid de carbon. Monoxidul de carbon este astfel eliberat în exteriorul bazei, în timp ce în apă se produce o scădere a temperaturii, la fel cum se întâmplă cu starea lichidă. În continuare, se face o electroliză a apei sau, dacă este cazul, se trece un curent electric prin apă, separând oxigenul și hidrogenul. Oxigenul este astfel distribuit în mai multe diviziuni ale bazei lunare. De asemenea, hidrogenul este reintrodus în ventilator pentru a se reactiva cu dioxidul de carbon. De aceea, există două tuburi care circulă prin toate diviziunile: unul dintre ele colectează dioxidul de carbon, iar celălalt distribuie oxigenul.
Astronauții dispun de două moduri de telecomunicații, primul fiind prin intermediul undelor radio, acestea fiind folosite pentru a comunica între astronauți sau între baze. Pentru a putea face legătura între Lună și Terra se folosesc sateliți pe orbita Lunii, ca și pe cea a Terrei, iar pentru a primi semnalele, baza are un centru de telecomunicații cu o antenă parabolică.
Explorarea Lunii a fost obiectul interesului și al speculației timp de decenii. Unul dintre motivele pentru care oamenii doresc să meargă la Lua este posibilitatea de a explora helio-3, un element rar și foarte energetic.
Heliul-3 este un izotop al helio care poate fi utilizat ca combustibil în reactoarele nucleare de fuziune. Fuziunea nucleară este o sursă potențial nelimitată de energie curată și sigură, care ar putea înlocui combustibilii fosili și reduce dependența de sursele de energie care nu sunt regenerabile.
Deși hélio-3 este un element rar pe Terra, el este prezent în cantități semnificative pe suprafața Lunii. Se crede că helio-3 este produs de vântul solar, care depune acest element pe suprafața lunară. Acest lucru înseamnă că Luna este o sursă potențial bogată în helio-3.
În orice caz, explorarea Heliu-3 în Lua nu va fi o sarcină ușoară. Lua este un mediu ostil, cu temperaturi extreme, radiație intensă și o lumină lunară fină care poate deteriora echipamentele. În plus, colectarea de helio-3 necesită extragerea materialului de pe suprafața lunară și transportul de pe Terra, ceea ce ar fi o sarcină extrem de dificilă și complexă.
În ciuda provocărilor, mulți cred că explorarea helio-3 în Lua este un obiectiv care merită urmărit. Pe lângă potențialul de energie curată și regenerabilă, explorarea Lunii ar putea duce la descoperiri științifice importante și ar putea deschide calea pentru viitoarele misiuni de pe Marte și altele.
În concluzie, explorarea helio-3 în Lua este o idee empirică care ar putea duce la progrese semnificative în domeniul energiei limpezi și al explorării spațiale. Cu toate că există multe provocări de depășit, perspectiva unei surse de energie sigură și regenerabilă este un motiv convingător pentru noi de a explora Lua.
Pentru a se pregăti pentru o misiune lunară, astronauții trebuie să dobândească abilități tehnice și fizice specifice și, de asemenea, să fie pregătiți psihologic.
În ceea ce privește abilitățile tehnice, aceștia sunt pregătiți să piloteze vehicule spațiale, să opereze echipamente științifice, să repare sisteme critice, precum și să învețe procedurile de securitate și de urgență la bord. Pregătirea fizică este importantă pentru a face față condițiilor de gravitate zero și pentru a efectua drumeții în spațiu, precum și pentru a suporta medii cu temperaturi și niveluri de radiație ridicate. În prezent, pregătirea psihologică este esențială pentru a face față izolării și izolării pe durata misiunii, pentru aceasta astronauții învățând tehnici de rezolvare a conflictelor, comunicare eficientă și gestionarea stresului, precum și pentru a trece la simulări de misiuni prelungite. În plus, acestea sunt utilizate pentru sarcini specifice misiunii, cum ar fi studiul geologiei lunare, colectarea de mostre și operarea vehiculului lunar. Acest antrenament îi pregătește pe astronauți pentru a face față oricărei situații care ar putea apărea în timpul misiunii.
Pentru transportul pentru Lua a fost aleasă nava stelară, deoarece, în conformitate cu specialiștii în explorare spațială, utilizarea acesteia pentru transportul de materiale și provizii pentru Lua este o alegere viabilă din punct de vedere economic. Vehiculul este, de asemenea, proiectat cu sisteme și părți complet reutilizabile, ceea ce înseamnă că costurile asociate călătoriilor spațiale vor fi menținute la un nivel scăzut. În plus, nava stelară are capacitatea de a transporta până la 100 de tone, ceea ce face posibilă transportarea unei mari cantități de materiale de construcție, manufacturi și alte încărcături necesare pentru Lua într-un număr relativ redus de călătorii. În ceea ce privește tripularea, deși o navă poate transporta până la 100 de persoane, cinci echipaje sunt ideale pentru a garanta securitatea și eficiența misiunii.
În interiorul bazei, vehiculele folosite sunt un rover pentru transportul de persoane și mai mult de 3 rovere pentru a sustrage regolitul lunar, cum ar fi gheața, pentru a fi dus la bază.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 