Moon Camp Explorers Galerie 2020-2021
V soutěži Moon Camp Explorers je úkolem každého týmu navrhnout ve 3D kompletní měsíční tábor pomocí programu Tinkercad. Musí také vysvětlit, jak budou využívat místní zdroje, chránit astronauty před nebezpečím vesmíru a popsat obytné a pracovní prostory.
Tým: Jádro měsíční základny
Základní škola Michala Byliny č. 310 Varšava Polsko 14 První místo - členské státy ESA
Externí odkaz pro 3d
Popis projektu
Název našeho tábora, Moon Base Kernel, naznačuje, jakou roli hraje. Bude "semínkem" pro větší stanoviště v budoucnosti. Kromě intenzivního zkoumání Měsíce a vesmíru je cílem tohoto tábora studium adaptace života na Měsíci. Druhým cílem je získat prvky a materiály pro Zemi. Posádku tvoří pět osob. Každý z nich má několik specializací, které jsou nezbytné pro samostatné fungování takové skupiny lidí. Rozhodli jsme se pro projekt, který nevyžaduje pokročilé práce na Měsíci. Důležitým aspektem našeho projektu je jeho modularita. Spoléháme na opakovatelné komponenty umožňující snadné rozšiřování a modifikaci modulů. Geometrický tvar modulů zajišťuje mechanickou stabilitu. Abychom našli rovnováhu mezi dostatečně velkým užitným prostorem a množstvím materiálů použitých na stavbu, navrhli jsme kompaktní konstrukci. Díky tomu je snadné udržet stabilní atmosférické podmínky pro bydlení. Nebezpečná zařízení (např. RTG) jsou umístěna mimo tábor. Nejdůležitějším aspektem je bezpečnost. Tábor je pokrytý asi 1 m silným regolitem. Ten chrání před radiací, meteority a případnými teplotními změnami. Každý modul je vybaven systémy pro monitorování stavu. Moduly jsou propojeny dvojitými dveřmi a disponují individuálními systémy nouzové podpory života. Spojení s vnějším prostředím je realizováno prostřednictvím doků a přechodových komor (1 technická a 2 pro astronauty), které slouží také jako garáže pro vozidla. Umělá gravitace je realizována pomocí elektromagnetických cívek a permanentních magnetů v obuvi. Napájení elektromagnetů je spínáno magnetickým polem v blízkosti boty. |
|||
Kde chcete postavit svůj měsíční tábor?
Blízko měsíčních pólů Proč jste si vybrali právě toto místo?
Vybíráme kráter poblíž jižního pólu. Hlavním důvodem je zjištění přítomnosti ledu v této oblasti. Uvnitř kráterů se nachází tenčí vrstva volného regolitu. Taková oblast bude snazší pro přípravu staveniště a méně problematická v případě přistání (např. rozfoukání prachu). Dáváme přednost místům blízko svahu kráteru, abychom měli přístup do obou oblastí - trvale zastíněné i vystavené slunečnímu záření. Taková místa nám poskytnou blízkost ledu a možnost využití fotovoltaiky. Blízkost okraje kráteru umožní průzkum oblasti za ním. Jak plánujete postavit svůj měsíční tábor? Jaké materiály použijete?
První práce budou provádět roboti bez posádky. Budou připravovat terén pro stavby. První moduly budou postaveny ze stavebních prvků dodaných ze Země. Abychom minimalizovali hmotnost dopravovaných materiálů, navrhujeme, aby stěny byly uvnitř vyplněny regolitem. V dalším kroku budou části konstrukcí vyrobeny z hmoty získané z regolitu. Ten je bohatý na chemické prvky, jako je kyslík, křemík, železo, vápník, hliník, hořčík a titan. Bude možné vyrábět komponenty pro rozvoj táborů. K tomu budou využity všechny možné metody (chemické a tepelné zpracování, 3D tisk, CNC stroje). Vysvětlete, jak váš měsíční tábor poskytne astronautům:
|
|||
Voda
|
Potraviny
|
Elektřina
|
Vzduch
|
V počáteční fázi osídlování se voda dopravuje ze Země. Pro fungování základny je však zapotřebí velké množství vody. Proto je další fází získávání vody z ledu vytěženého na Měsíci. Ta bude skladována ve formě kyslíku a vodíku vyráběného z vody elektrolýzou. Použitá voda se čistí a znovu používá. Dalšími zdroji vody jsou biologické odpady vytvořené člověkem (např. v současné době se recykluje asi 80% vody na ISS). Akvárium slouží ke studiu chování vodních živočichů na Měsíci a zároveň jako zásobárna vody. |
Ze Země budou dodávány následující produkty: lyofilizované potraviny (rostlinného a především živočišného původu), základní složky nezbytné pro správné fungování lidského organismu (vitamíny, aminokyseliny, minerální látky, bílkoviny, vláknina, sacharidy atd.) a sloučeniny bohaté na dusík nezbytné pro pěstování rostlin. Místními zdroji potravin budou botanická zahrada (aeroponie a hydroponie) a akvárium (řasy, měkkýši a další vodní organismy). Ty budou rovněž využity ke studiu adaptace vybraných druhů díky jejich odolnosti vůči drsným podmínkám. Dalším řešením je inovativní metoda 3D tisku rostlinného masa. |
Naše základna má tři základní zdroje energie: fotovoltaickou elektrárnu, radioaktivní termoelektrický generátor a palivové články jako záložní nebo dočasný zdroj (z bezpečnostních důvodů umístěný mimo základnu). Přebytečná energie se bude ukládat do vysoce účinných baterií. |
Kyslík bude extrahován z vody a skladován v nádržích. Dusík musí být dodáván ze Země, protože na Měsíci ho není dostatek. Tábor je vybaven systémy pro získávání oxidu uhličitého nebo jeho přesměrování pro pěstování rostlin. |
Popište den na Měsíci pro jednoho z astronautů vašeho Moon Campu.
Vzhledem k lidskému dennímu rytmu je délka dne v táboře stejná jako pozemský den, tj. 24 hodin. Velitele jsme vybrali kvůli jeho poměrně zodpovědnému postavení. Předpokládáme rozdělení dne na tři zhruba stejné části: (1) spánek, (2) jídlo, odpočinek, cvičení, (3) pomoc posádce, těžší a lehčí práce. Příklad podrobného denního rozvrhu velitele: 8.00 budíček / příprava na den 8.30 tělesná cvičení (1 hodina) 9.30 ranní toaleta 10.00 snídaně (1 hodina) 11.00 kontrola parametrů tábora 11.30 spolupráce s obsluhou robota (1 hodina) 12.30 kontrola parametrů dílny (1 hodina) 13.30 oběd (1 hodina) 14.30 odpočinek 15,00 rozhovor s lékařem/psychologem o stavu posádky 15.30 spolupráce s botanikem na výzkumu (1 hodina) 16.30 kontrola parametrů recyklačních systémů 17.00 kontrola parametrů radioteleskopu 17.30 schůzka týmu 18.00 kontrola parametrů tábora 18.30 večeře 19.00 odpočinek / např. šachová partie s programátorem (1 hodina) 20,00 kontakt se základnou Země (1 hodina) 21.00 tělesná cvičení (1 hodina) 22.00 kontrola parametrů tábora 22.30 večerní toaleta 23.00 relaxace / masáž v křesle 23.30 příprava na spánek |